黑格尔七彩神仙鱼的线粒体基因组及与四种人工七彩神仙鱼Cytb、5S rDNA的比较分析

摘要

七彩神仙鱼是属于鲈形目（Perciformes）、慈鲷科、盘丽鱼属，最初生活在亚马逊流域。经过人们不断的选育，产生了很多的人工品种，在体色和花纹上都发生了变化。因此很多人对七彩野生种和人工选育品种的关系产生了很大的兴趣，这也是本研究的主要内容。
　　本研究测定了野生黑格尔七彩神仙鱼（Symphysodon discus Heckel，1840）线粒体基因组全序列，同时还测定了盖子红七彩神仙鱼（Solid Red Discus）、红点绿七彩神仙鱼（Red Spotted Green Discus）、鸽子红七彩神仙鱼（Pigeon Blood Discus）以及天子蓝七彩神仙鱼（Royal Blue Discus）四个人工品种基因组中的Cytb基因。黑格尔七彩神仙鱼与人工种七彩神仙鱼的Cytb基因进行比较分析。同时研究分析了这5种七彩神仙鱼的5S rDNA，比较分析其在遗传关系。
　　1.黑格尔七彩神仙鱼线粒体基因组的测定
　　采集黑格尔七彩神仙鱼的鳍条提取DNA，通过PCR扩增技术对DNA片段进行扩增，然后拼接获得黑格尔七彩神仙鱼的线粒体基因组全序列。黑格尔七彩基因组全序列为16544bp，由22个tRNA基因、13个编码蛋白质基因、2个rRNA基因、D_loop区以及其他非编码区组成。基因组全序列中碱基A、G、C、T的含量分别为28.86％、14.96%、30.15%和26.03%。在黑格尔七彩基因组中蛋白质基因组有2种起始密码子分别为ATG和GTG，有3种终止密码子：不完全型终止密码子T--，TAA以及TAG。在线粒体基因组中发现了基因间隔区域12处，基因重叠区域8处。
　　2.黑格尔与四种人工七彩神仙鱼Cytb的比较分析
　　提取红点绿七彩神仙鱼、天子蓝七彩神仙鱼、鸽子红七彩神仙鱼以及盖子红七彩神仙鱼的DNA，然后通过PCR扩增获得它们的Cytb基因序列。测得它们的Cytb基因的序列长度同黑格尔七彩神仙鱼的一致均为1137bp。同源性比较和碱基组成用MEGA5.0软件进行分析，结果得出：5种七彩神仙鱼均以ATG为起始密码子，TAA为终止密码子，碱基A+T所占的比重要高于G+C所占的比重。红点绿七彩神仙鱼、鸽子红七彩神仙鱼、天子蓝七彩神仙鱼以及盖子红七彩神仙鱼与黑格尔七彩神仙鱼的同源性分别为97.27%、97.27%、98.86%和99.82%。
　　3.五种七彩神仙鱼5S rDNA序列的比较
　　采集鳍条，设计引物，用饱和NaCl法提取DNA,PCR扩增五种七彩神仙鱼Symphysodon的5S rDNA，分析了其序列。结果表明：五种七彩神仙鱼都具有的5S rNDA结构单元为201bp，而黑格尔七彩神仙鱼（即野生）、盖子红七彩神仙鱼和鸽子红七彩神仙鱼分别具有300bp、299bp和338bp5S rNDA结构单元，红点绿七彩神仙鱼还具有401bp5S rNDA结构单元。其编码区非常保守，而非转录间隔区缺存在明显的差异，特别是盖子红七彩神仙鱼299bp、黑格尔七彩神仙鱼（即野生）300bp和鸽子红七彩神仙鱼338bp的非转录间隔区。五种七彩神仙鱼G+C碱基的比重都比较高。红点绿七彩神仙鱼、盖子红七彩神仙鱼、鸽子红七彩神仙鱼和天子蓝七彩神仙鱼四种人工品种与野生品种黑格尔七彩神仙鱼亲缘关系分别为97.53%、90.12%、88.89%和85.19%，其中黑格尔七彩神仙鱼与红点绿七彩神仙鱼亲缘关系最近。

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第一章 引言

1.1 鱼类遗传的多样性

1.2 鱼类的基因组

1.2.1线粒体DNA

1.2.2 色素细胞b（Cytb）

1.2.3 荧光分子探针的应用与原位杂交技术

1.2.4 5S rDNA

1.2.5 染色体

1.2.6 基因敲除

1.3 慈鲷科鱼类

1.4 慈鲷科的研究现状

1.5 七彩神仙研究现状

1.5.1 七彩神仙鱼的分类

1.5.2 七彩神仙鱼的进化关系

1.5.3 七彩神仙鱼饵料添加剂的研究

1.5.4 七彩神仙鱼的其他研究

第二章 黑格尔七彩神仙鱼的线粒体基因组

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2 主要的实验仪器

2.1.3 主要试剂

2.1.4 常用试剂配制

2.1.5 方法

2.1.6 系统进化树

2.2 结果与分析

2.2.1 线粒体基因组图

2.2.2 基因组的组成与结构

2.2.3 编码蛋白质基因

2.2.4 rRNA基因和tRNA基因

2.2.5 D-loop区

2.2.6 系统进化树

2.3 讨论

2.3.1 黑格尔七彩神仙鱼基因组

2.3.2 黑格尔七彩神仙鱼的分类地位

第三章 黑格尔与4种人工七彩神仙鱼Cytb的比较分析

3.1 材料方法

3.1.1 材料

3.1.2 DNA的扩增

3.1.3 序列的测定及分析

3.2. 结果与分析

3.2.1 PCR扩增结果

3.2.2 序列的比较分析

3.2.3 同源性分析

3.2.4 系统进化树

3.3. 讨论

第四章 五种七彩神仙鱼5SrDNA序列的比较

4.1 材料方法

4.1.1 材料

4.1.2 方法

4.2. 结果与分析

4.2.1 PCR扩增结果

4.2.2 序列的对比与分析

4.3 讨 论

小结：

参考文献

致谢