我国沙鼠属和短耳沙鼠属的系统进化分析

摘要

沙鼠属(Meriones)和短耳沙鼠属(Desmodillus)均属于啮齿目(Rodentia)仓鼠科(Cricetidae)。我国境内有隶属于沙鼠属的四个物种，分别为柽柳沙鼠(M. tamariscinus)，长爪沙鼠(M. unguiculataus)，红尾沙鼠(M. libycus)和子午沙鼠(M. meridianus)，短耳沙鼠属是单种属，只有短耳沙鼠(D. auricularis)一种。
　　从野外采集的柽柳沙鼠、红尾沙鼠、子午沙鼠和短耳沙鼠的肌肉样本中分别提取、扩增线粒体基因组，长爪沙鼠的线粒体基因组从Genbank数据库中下载。分别对五种沙鼠的线粒体基因组结构、碱基组成和G+C含量进行分析。以线粒体基因组为标记，对五种沙鼠进行系统进化分析，结合化石记录计算各自的分歧时间。
　　在以沙鼠亚科(Gerbillinae)和仓鼠亚科(Cricetinae)物种线粒体基因组、总蛋白序列和D-loop序列构建的系统发育树中，五种沙鼠被聚类于同一进化枝，具备共同祖先，起源于2.96 Myr。柽柳沙鼠为最早分化出现的物种，是我国沙鼠属的起源物种。短耳沙鼠位于柽柳沙鼠和红尾沙鼠之间，于2.56 Myr分化而来。红尾沙鼠于2.12 Myr分化出现，子午沙鼠和长爪沙鼠于1.75 Myr分化而来。根据沙鼠类物种在全球范围内的历史迁移及扩散，我国沙鼠类物种进化历史较短，起源时间晚于其他地区的沙鼠类物种。受沙鼠类物种的种群迁移及地理环境的演变影响，本研究中采集自克拉玛依地区的红尾沙鼠具备与阿拉伯国家的红尾沙鼠相近的历史地位，其分化时间早于我国吐鲁番地区的红尾沙鼠。我国短耳沙鼠的系统进化地位在形态学数据和分子数据方面均缺乏研究，导致短耳沙鼠归于沙鼠属的原因或许是我国独特的地理环境演变使其有着不同的进化历史，或者是采用的分子标记不同。
　　本文首次将线粒体基因组作为标记应用于啮齿目下属分类单元的系统进化研究，从基因组水平阐述了五种沙鼠的系统发育关系和进化历史，体现出线粒体基因组作为分子标记在解决近缘物种之间系统进化关系的优越性。该研究将为沙鼠亚科的系统发育和其他相关研究提供重要的参考资料，并对重建啮齿目乃至哺乳动物的系统发育关系起着重要作用。

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第一章 引言

1.1分子系统发生学概述

1.1.1 分子系统发生学理论基础

1.1.2 分子标记的发展历史

1.1.3系统进化树构建方法

1.2线粒体DNA特征及研究历史

1.2.1线粒体DNA的结构特征

1.2.2 线粒体DNA的遗传特征

1.2.3 线粒体DNA标记的研究历史

1.2.4 线粒体基因组的研究意义及应用

1.3 沙鼠属和短耳沙鼠属研究概述

1.3.1 沙鼠属和短耳沙鼠属的分类地位

1.3.2 沙鼠属和短耳沙鼠属物种的生物学特征

1.3.3 沙鼠类化石

1.3.4 沙鼠属和短耳沙鼠属系统进化研究概述

1.4 研究目的和意义

第二章 实验材料和方法

2.1 实验材料、主要仪器设备与试剂

2.1.1 实验材料

2.1.2 仪器与设备

2.1.3 试剂

2.2 DNA提取与PCR扩增

2.2.1 总DNA提取

2.2.2 引物设计与PCR扩增

2.3 数据分析

2.3.1 序列拼接与编辑和序列特征分析

2.3.2序列比对与系统发生分析

2.3.3分歧时间计算

第三章 实验结果

3.1 序列特征

3.1.1 总序列特征

3.1.2 总蛋白序列和D-loop序列特征

3.2沙鼠属和短耳沙鼠属物种的系统进化与分歧时间

第四章 讨论

4.1 序列特征

4.2 沙鼠属与短耳沙鼠属物种的系统进化关系

4.2.1 系统进化关系分析

4.2.2 分歧时间

参考文献

在学期间的研究成果

致谢