寄生植物锁阳线粒体基因序列分析及水平基因转移的研究

摘要

高等植物水平基因转移(horizontal gene transfer, HGT)现象，是近年来才被发现并引起关注的，现认为它是真核生物基因组进化中的一个重要的力量。一般认为高等植物之间的寄生关系是植物发生HGT的重要途径，而线粒体基因由于其结构特异性较核基因和叶绿体基因更易发生HGT。高等植物之间HGT的例证相对较少，不同植物间HGT所呈现出的差异性较大。本研究选用药用寄生植物锁阳(Cynomorium songaricum Pupr.)为研究对象，对线粒体cox1、cox2、naad1、cob、nad5、nad7、rps3、nad、nad9、p15、ccmC和cox3基因序列进行克隆分析，揭示水平基因转移的方式。研究结果如下:
　　1.利用最大似然法对cox1、cox2基因内含子和外显子进行聚类分析，结果显示cox1基因内含子的聚类结果与系统发育不相符，说明该内含子可能存在水平基因转移的现象。
　　2.对比了锁阳6个不同居群间线粒体基因cox1、cox2、nad1外显子与内含子序列平均距离，发现cox2、nad1基因外显子与内含子遗传距离较大，而cox1基因内含子与外显子遗传距离小，6个不同居群间cox1基因内含子同源性高达100％，说明该基因内含子可能具有功能，生物信息学分析结果表明该内含子很有可能编码核酸内切酶，并促进其内含子的转移。
　　3.RT-PCR实验验证得出cox1基因内含子可以独立转录mRNA。
　　4.将锁阳及其寄主白刺9对线粒体基因cob、had5、nad7、rps3、had6、had9、rp15、ccmC和cox3进行克隆测序，had6和nad9基因聚类结果表明锁阳与白刺处于同一分支，说明锁阳与白刺nad6基因和nad9基因可能都存在转移现象;且锁阳与白刺的had和nad9基因序列和氨基酸序列相似性非常高，说明锁阳与白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)的nad6和nad9基因可能编码的功能相似。

目录

声明

摘要

本文所使用的缩略词表

1 文献综述

1．1 基因水平转移产生机制的假说

1．2 基因水平转移的判断方法

1．3 基因水平转移的作用

1．3．1 促进生物的进化

1．3．2 加快基因组的进化速度

1．3．3 水平基因转移与趋同进化

2 引言

2．1 研究意义与目的

2．2 研究内容

3 药用寄生植物锁阳线粒体基因的内含子序列分析

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．1．3 序列分析方法

3．2 结果与分析

3．2．1 系统发育分析

3．2．2 遗传距离比较分析

3．2．3 生物信息学分析

3．2．4 3’Co-conversion tracts(3’CCT)分析

3．2．5 cox1内含子RT-PCR分析

3．3 讨论

4 锁阳与白刺线粒体水平基因转移的研究

4．1 材料与方法

4．1．1 材料

4．1．2 方法

4．1．3 序列分析方法

4．2 结果与分析

4．2．1 系统发育分析

4．2．2 基因序列相似性分析

4．2．3 氨基酸序列相似性分析

4．3 讨论

5 结论

参考文献

附图

致谢

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