震旦鸦雀线粒体全基因组研究及鸦雀类微卫星标记的筛选和特征分析

摘要

脊椎动物线粒体基因组具有高度的保守性，通常含有37个基因，呈环状排列，其DNA分子只是在几个基因的排列位置上稍有变化。已有的研究发现，鸟类线粒体基因组在Cyt b基因和12S rRNA基因之间的基因序列存在2种排列模式，一种为tRNATM/tRNAPro/NADH6/tRNAGlu/CR/tRNAPhe的传统模式，另一种是tRNAThr/CR/tRNAPro/NADH6/tRNAGlu/noncoding region[nc]/tRNAphE重排模式。后一种排列模式主要见于型形目(Piciformes)、隼形目(Falconiformes)和雀形目(Passeriformes)的亚鸣禽鸟类(Mindell et al，1998)和部分鸣禽鸟类中(Bensch and Harlid，2000；Singh et al，2007)。 本研究通过长片段扩增和PCR引物步移测序等方法，测定了震旦鸦雀(Paradoxornis heudei)线粒体基因组全序列和棕头鸦雀(Paradoxornis webbianus)Cyt b基因和12S rRNA基因间的基因片段。结果表明：(1)震旦鸦雀线粒体基因组序列全长为16928bp，其基因组成，编码链的选择，重链中碱基G的含量偏低以及A+T的含量与大部分鸟类的情况相同。(2)线粒体DNA在Cytb基因和12SrRNA基因间的排列模式为tRNAThr/CR/tRNAPro/NADH6/tRNAGlu/nc/tRNAPhe，棕头鸦雀在Cyt b基因和12S rRNA基因间也存在着与震旦鸦雀相同的排列顺序。这一结果与早前Mindell等(1998)提出的此种排列模式在雀形目中仅存在于亚鸣禽鸟类的假说不符，证实了重排还存在于莺科以外的鸣禽鸟类中。(3)震旦鸦雀和棕头鸦雀线粒体的重排与莺科鸟类一样是在原有排列模式的基础上经过tRNAPro/NADH6/tRNAGlu/CR片段的复制和两个拷贝中部分基因的缺失形成的；其线粒体基因组中的非编码区是重排过程中控制区拷贝序列部分缺失的产物。(4)震旦鸦雀和棕头鸦雀线粒体基因的重排来自于一个共有祖先种；鸦雀属鸟类的线粒体基因重排是独立起源的。 为了研究不同地方种群震旦鸦雀的遗传变异，探讨其遗传多样性和种群遗传结构，本研究利用AFLP快速分离法(FIASCO)分离筛选了震旦鸦雀的11个有效的微卫星位点。在32只个体中，位点的平均等位基因数目为5-11，期望杂合度和观测杂合度分别为0.6001-0.8647和0.037-0.80。其中，位点Path05、Parh10、Path12、Parh13、Parh21、Parh33显著偏离哈德温伯格平衡，位点Parh05和Parh13显示出连锁不平衡。利用所筛选微卫星引物，在画眉科和莺科的两种鸟类中进行了引物通用性的测试结果表明，除了Parh13，Parh25在棕头鸦雀中及Parh05，Path33在东方大苇莺未能得到扩增外，其它位点均可在这两种鸟类中均能成功扩增。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章鸟类线粒体基因组研究

引言

1鸟类线粒体基因组研究

1.1排列模式的研究

1.2重排机制的研究

1.3鸟类线粒体基因组在系统发生分析上的应用

1.4鸟类线粒体的重排与系统发生研究

参考文献

第二章震旦鸦雀(Paradoxornis heudei)线粒体基因组的研究

引言

1材料与方法

1.1材料

1.2总DNA的提取

1.3 Long-PCR扩增及序列测定

1.4基因序列比对及基因组成分析

2结果

2.1基因组成及顺序

2.2控制区

2.3非编码区(NC)

2.4控制区与非编码区的比对

3分析与讨论

3.1震旦鸦雀和棕头鸦雀线粒体基因组的排列模式

3.2重排机制

3.3重排起源

4展望

参考文献

第三章鸦雀类微卫星位点的筛选和特征分析

引言

1材料和方法

1.1样品采集

1.2实验方法及操作

2结果

2.1基因组的酶切接头反应

2.2双链恢复PCR反应

2.3阳性重组子的检测

2.4 SSR序列富集效率统计

2.5微卫星序列分类统计结果

2.6引物的特异性扩增和初步筛选

2.7 11个SSR位点多态性信息

2.8引物的跨种扩增

3.分析与讨论

3.1微卫星位点分离技术的讨论

3.2多态性检测技术

3.3震旦鸦雀微卫星标记的遗传多样性

参考文献

致谢