舟山群岛黄毛鼠种群的遗传变异研究

摘要

岛屿常被生态学家和进化生物学家视为研究生物进化的“天然实验室”。黄毛鼠(Rattus losses)又名罗赛鼠，隶属于啮齿目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，大鼠属（Rattus）。本研究利用微卫星(SSR)和线粒体(mtDNA D-loop)两种分子标记技术，研究了舟山群岛（大猫、小猫、刺山、大摘箬山、小摘箬山、桃花岛、六横岛、小盘峙岛）黄毛鼠种群的遗传变异，主要得出以下结果及结论:
　　1.利用微卫星引物侧翼序列具有保守性的特点，跨物种筛选微卫星引物是一种快速、有效的方法。本研究选取63个大鼠、小鼠已知的微卫星位点对黄毛鼠的基因组DNA进行扩增，筛选适合黄毛鼠的多态性位点。研究结果显示，63对微卫星引物，其中17对引物能够稳定扩增，8对引物的多态信息含量值(PIC)均大于0.5，为高度多态性引物。研究筛选到的微卫星位点可用于黄毛鼠的种群遗传学相关研究。
　　2.八对微卫星引物共扩增出114个等位基因，平均等位基因数为8.5±0.4881(7.5000～9.2500)，平均有效等位基因数为5.2981±0.3576(4.8001～5.9017)，平均观察杂合度为0.9546±0.0154(0.9286～0.9769)，平均期望杂合度为0.8088±0.0165(0.7877～0.8333)，平均多态信息含量为0.7708±0.0225(0.7398～0.8055)，表现出较丰富的遗传多样性，其中刺山岛和六横岛遗传多样性最高，小摘箬山岛和小猫岛遗传多样性最低。黄毛鼠种群间的遗传分化指数平均值为0.0510(0.0219～0.1087)，总体处于中等分化水平;黄毛鼠种群内的遗传变异所占的比例最大为94.90％，而不同种群间的遗传变异为5.10％，黄毛鼠的核基因变异主要来源于种群内。
　　3.根据330条815bp的D-loop基因序列核苷酸组成分析结果显示A，T，C，G含量分别为32.9％，29.0％，25.1％，13.0％，A+T所占比例明显大于G+C，具有明显的碱基组成偏倚性。8个黄毛鼠种群的基因位点中，共检测出14个变异位点，其中转换位点7个，颠换位点3个，插入/缺失位点占4个，没有发现既有转换又有颠换的位点。MtDNA D-loop序列多态位点数为0～11个，单倍型数量为1～6个，单倍型多样性范围为0～0.6411，核苷酸多样性范围为0～0.0024。其中小猫岛和小摘箬山岛未发生变异位点，遗传多样性最低;刺山岛和大猫岛的变异位点均由插入/缺失造成，遗传多样性较低;大摘箬山岛和桃花岛的遗传多样性最高。黄毛鼠群体间的遗传分化指数平均值为0.7450(0.1389～1.0000)，总体处于非常高的分化水平。其中小摘箬山与小盘峙的黄毛鼠种群呈中度分化，其余岛屿间均呈高度分化;黄毛鼠mtDNA D-loop序列变异揭示，不同种群间遗传变异占74.50％，而来自种群内的变异占25.50％，黄毛鼠D-loop序列的变异主要来源于种群间。系统发育和网络关系分析表明，舟山群岛8个岛屿的黄毛鼠种群可能具有两个母系起源，刺山、大猫、小猫、小摘箬山、大摘箬山和小盘峙6个岛屿的黄毛鼠为同一起源，六横和桃花2个岛屿的黄毛鼠起源于另一支母系。
　　4.综合对微卫星数据的瓶颈效应分析和D-loop序列变异，除大摘箬山岛和小盘峙岛的黄毛鼠种群之外，其它6个岛屿的黄毛鼠种群近期均经历了不同程度的瓶颈期。

目录

摘要

第一章 绪论

1 黄毛鼠的研究现状

2 遗传变异的内涵及研究意义

3 岛屿物种遗传变异研究概况

4 分子标记在遗传变异研究中的应用

5 研究的主要内容

6 研究目的和意义

第二章 材料与方法

1．2 试验材料

1．3 主要试剂及溶液的配制

1．4 主要仪器设备

1．5 微卫星DNA标记引物

1．6 mt DNAD-loop序列扩增引物

2 实验方法

2．1 技术路线

2．2 基因组DNA提取

2．3 PCR扩增体系及反应程序

2．4 DNA及PCR产物检验

2．5 多态性微卫星引物筛选

2．6 STR基因分型

2．7 基因测序

3 数据分析

3．2 mtDNA D-loop序列数据分析

第三章 结果与分析

2．1 退火温度及Mg2+浓度的确定

2．2 微卫星引物的扩增和筛选

3 基于微卫星标记的黄毛鼠种群遗传变异分析

3．1 遗传多样性分析

3．2 遗传结构分析

4 基于mtDNA D-loop区序列的黄毛鼠种群遗传变异分析

4．1 遗传多样性分析

4．2 遗传结构分析

第四章 讨论与结论

1．1 微卫星引物筛选

1．2 遗传变异分析

2 结论

3 展望

参考文献

攻读学位期间发表的研究论文

攻读学位期间参加的科研项目

致谢

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