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黑腹果蝇种组easter和orange基因的分子系统发生研究及orange基因内含子获得及其特征分析

作　者: 王钰
导　师: 曾庆韬
学　校: 湖北大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 黑腹果蝇种组 easter基因 orange基因 系统发育 内含子获得
分类号: Q963
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


黑腹果蝇种组((?)nelanogaster species group)隶属于双翅目果蝇科果蝇属水果果蝇亚属,是果蝇科中最大的种组,至少包括180余种。迄今,虽然有对其的形态学,生物地理学和分子生物学的研究,但由于缺少全面的系统发育信息,它的分类和系统发生关系仍然存在很多争议。本实验通过黑腹果蝇种组23个种的easter基因序列和20个种的orange基因的一级序列的分析,得到了Ks/Ka比值约为1,GC含量约等于50%的结果,表明这两个基因受到中性选择压力。而easter基因的内含子1、2中明显存在插入和缺失,包含着丰富的进化信息。以D.persimilis为外群,运用邻接法、最大似然法和贝叶斯法为数学模型,以easter和orange两个基因的序列分别构建了黑腹果蝇种组的系统进化树。实验结果支持形态学上的分类和大部分研究的结论：黑腹果蝇种组明显的聚集为三大系谱,ananassae种亚组最先分化,接着为montium种亚组,最后为东亚种亚组的suzukii, elegans, ficusphila, eugracilis和takahashii, melanogaster种亚组最后分化。两个基因对于黑腹果蝇种亚组和东亚种亚组之间的进化关系的拓扑结构有所差异：easter基因的研究结果表明,melanogaster种亚组是在东亚种亚组之后之后分化,而orange基因的研究结果相反。melanogaster复合种是melanogaster种亚组中最先分化出来的,接着是yakuba复合种和orena复合种。D.melanogaster在melanogaster复合种中最先分化。在对orange基因用PCR扩增研究时发现,相对于D.pseudoobsura, D.persimilis, D.willistoni, D.grimshqwi, D.mojavensis, D.repletides,黑腹果蝇种组获得一个内含子,内含子和外显子结合区遵循"GT-AG"规则,长度大约为56bp,黑腹果蝇整个种组获得一个内含子,说明可能不支持montium中亚组上升为种组地位的观点,强烈支持黑腹果蝇种组在形态学上的分类。基因的稀有变异在系统发育的研究中存在很大的发展空间。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 前言  10-22
  1 黑腹果蝇种组的分类研究  10-12
    1.1 黑腹果蝇种组的分类研究概况  10
    1.2 黑腹果蝇种组的分子系统学研究概况  10-11
    1.3 目前黑腹果蝇种组分化模糊问题  11-12
  2 分子标记技术简介  12-16
    2.1 基于Southern杂交技术的分子标记  12-13
    2.2 基于PCR技术的分子标记  13-15
    2.3 基于DNA测序的分子标记  15-16
  3 分子标记技术在蝇类研究中的应用  16-17
  4 内含子的研究概况  17-19
  5 easter基因和orange基因的功能  19-21
  6 本研究的目的和意义  21-22
第二章 材料与方法  22-31
  1 实验材料  22-23
  2 试剂和仪器  23-24
    2.1 试剂  23
    2.2 仪器  23-24
  3 实验方法  24-29
    3.1 果蝇总DNA的提取  24
    3.2 PCR扩增  24-25
    3.3 PCR产物回收  25-26
    3.4 感受态细胞的制备(100m1)  26-27
    3.5 连接反应和连接物的转化  27-28
    3.6 蓝白斑筛选  28
    3.7 质粒的抽提  28
    3.8 重组子的鉴定及测序  28
    3.9 果蝇总RNA的提取  28-29
    3.10 RT-PCR  29
    3.11 内含子的鉴定  29
  4 数据处理  29-31
    4.1 序列排序及编辑  29-30
    4.2 数据分析  30
    4.3 系统发育树重建  30-31
第三章 结果与分析  31-53
  1 总DNA的提取  31
  2 目的片段的获得  31-32
  3 总RNA的提取  32-33
  4 RT-PCR  33
  5 统计检验  33-34
    5.1 碱基替换饱和检验  33-34
    5.2 碱基总组成频率卡方检验  34
    5.3 选择压力检验  34
  6 序列分析  34-53
    6.1 easter基因的核酸组成数据分析  34-43
    6.2 orange基因核酸组成数据分析  43-53
第四章 讨论  53-58
  1 easter与orange基因的进化分析  53-55
  2 内含子获得现象  55-58
参考文献  58-65
致谢  65

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中图分类: > 生物科学 > 昆虫学 > 昆虫遗传学
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