斑背大尾莺线粒体全基因组研究及其种群遗传结构分析

摘要

采用长PCR扩增和二代测序相结合的方法对斑背大尾莺线粒体基因组全序列进行扩增并注释。将序列划分为3个不同数据集:rRNAs数据集（12S rRNA和16S rRNA）、PCGs数据集（13个蛋白质编码基因）和rRNAs+PCGs+CR数据集(12S rRNA、16S rRNA、13个蛋白质编码基因和部分控制区序列)对分布在我国6个繁殖地和2个越冬地的38个样本的遗传多样性和种群遗传结构进行分析。
　　1.斑背大尾莺线粒体基因组全序列
　　斑背大尾莺线粒体基因组全长17968bp，包括13个蛋白质编码基因(PCGs)，22个转运RNA基因(tRNA)，2个核糖体RNA基因(rRNA)和2个控制区（D-loop区）。碱基含量为A29.7％、T24.1％、C31.9％、G14.3％，A+T％略大于C+G％。蛋白质编码基因的起始密码子除COX1和ND3基因的为GTG和ATT外，其余的都为ATG，大部分终止密码子为TAA。预测了22个tRNA基因测二级结构，结果除tRNA-Ser(AGN)的DHU臂缺失，其余所有tRNA均能形成典型的三叶草结构，斑背大尾莺存在两个控制区。
　　2.遗传多样性分析
　　对2个rRNA、13个蛋白质编码基因和控制区的单倍型及其多样性进行分析，斑背大尾莺38个个体的单倍型多样值在0.366-0.951之间，平均值为0.647;核苷酸多样性的范围为0.00056-0.00485，平均值为0.00183;核苷酸均数差异为0.3898-5.0384，平均值为1.6243。与同一亚科下的相近种东方大苇莺(Acrocephalus orientalis)，同目不同科的杂色山雀（Parus varius），不同目的鹧鸪（Francolinus pintadeanus）相比，斑背大尾莺的遗传多样性多处于较低水平。
　　3.种群遗传结构分析
　　所有种群间遗传距离最大的ST种群和DYB种群，从构建系统发育树和NETWORK网络图看出，除ST种群分化明显外，其他种群并未按地理种群聚集在一起，而是各个地理种群间相互交叉，先分化出的ST种群后也与DD、NJSB、NJSW种群聚在一起。由此可知，我国境内的斑背大尾莺种群并未发生分化，仍属于同一个种。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 鸟类线粒体基因组的结构特点

1．1．2 线粒体DNA在鸟类遗传学中的应用

1．1．3 雀形目鸟类线粒体基因组全序列研究现状

1．1．4 分系统学研究方法

1．2 斑背大尾莺研究进展

1．2．1 斑背大尾莺种群现状及分布情况

1．2．2 斑背大尾莺种群繁殖生态研究

1．2．3 斑背大尾莺的食性研究

1．2．4 斑背大尾莺鸣唱研究

1．2．5 斑背大尾莺扩散机制研究

1．2．6 斑背大尾莺遗传多样性研究

1．3 本研究的目的和意义

2 斑背大尾莺线粒体全基因组

2．1 材料

2．2 实验方法

2．2．1 DNA的提取与检测

2．2．2 PCR扩增及扩增产物的检测、回收

2．2．3 数据处理分析

2．3 结果与分析

2．3．1 PCR和测序结果

2．3．2 线粒体基因组的基本组成

2．3．3 基因间隔区与基因重叠区

2．3．4 蛋白质编码基因及密码子使用

2．3．5 蛋白质编码基因氨基酸组成

2．3．6 tRNA二级结构

2．3．7 线粒体基因组的基本组成

2．4 本章小结

3 种群遗传结构分析

3．1 材料

3．2 实验方法

3．2．1 DNA的提取与检测

3．2．2 PCR扩增及扩增产物的检测、回收

3．2．3 数据处理分析

3．3 实验结果

3．3．1 PCR和测序结果

3．3．2 遗传多样性分析

3．3．3 种群遗传结构分析

3．4 本章小结

4 讨论

4．1 斑背大尾莺线粒体基因组的排列模式

4．2 tRNA二级结构

4．3 控制区分析

4．4 斑背大尾莺遗传多样性分析

4．5 斑背大尾莺种群遗传结构

4．6 斑背大尾莺的保护建议

4．7 斑背大尾莺的研究展望

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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