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鲢、鳙鳃部寄生鲢中华鳋线粒体基因组研究

作　者: 彭国祥
导　师: 罗宇良；聂品
学　校: 华中农业大学
专　业: 水产养殖
关键词: 鲢中华鳋 线粒体基因组 分子系统发育 桡足动物
分类号: S941
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


桡足亚纲隶属于节肢动物门（Arthropoda）甲壳亚门（Crustacea）颚足纲（Maxillopoda）,包括200科、1650属、11500个种。目前,桡足亚纲（Copepoda）内部各目间的系统发育关系尚存在争议。线粒体基因组的解码可以为探讨节肢动物系统发育关系提供有价值的信息,但桡足类线粒体基因组的研究较少,尚未见有关杯口水蚤目（Poicilostomatoida）种类线粒体基因组序列的报道。鲢中华鳋（Sinergasilus polycolpus）隶属于杯口水蚤目鳋科（Ergasilidae）,是鲢（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙（Aristichthys nobilis）鳃部的主要寄生虫。本文旨在测定鲢中华鳋线粒体基因组序列,分析其基因组成和结构特征,进而探讨颚足亚纲的单系性。利用简并引物扩增并测定鲢中华鳋Cyt b和COⅠ基因的部分序列,据此设计特异性引物,采用降落PCR技术使用Long-PCR体系扩增鲢中华鳋mtDNA序列,拼接后得到了12917 bp的鲢中华鳋mtDNA序列（GenBank登录号为:EU621723）。这段序列A、T、C、G碱基含量分别为35.0%、35.8%、14.0%和15.2%,GC-Skew和AT-Skew值分别为0.041和-0.011。通过序列同源性和结构分析,鉴定了35个基因,包括13个蛋白编码基因、21个tRNA基因和1个12S rRNA基因,推测未能扩增到的ND4-Atp6间的片断可能包含16S rRNA、tRNAArg和tRNAThr基因以及控制区序列。在13个蛋白质编码基因中,起始密码子和终止密码子各有四种,前者包括ATA（COⅠ、COⅡ、ND 1、ND2、ND3、ND 5和ND 6）、ATG（ND 4L、COⅢ和ATP 6）、ATC（Cyt b）和ATT（ATP 8和ND 4）,后者包括TAA（COⅡ、ATP 6、ATP 8、Cyt b、ND 1、ND 2、ND 3、ND 4、ND 4L和ND 5）和TAG（ND 6）这两种完整的终止密码子,以及不完整的终止密码子TA（COⅠ）和T（COⅢ）。21种tRNA基因的长度在54-63 bp之间,均可折叠成典型的三叶草结构,但TΨC臂长度变化较大,其中有三个缺少TΨC臂。值得注意的是,鲢中华鳋具有3个tRNALeu基因,这在动物线粒体基因组中是少见的。35个基因中,蛋白质编码基因COⅠ、ND 5、Cyt b和ND 4,以及tRNALeu（CUN）、tRNAMet、tRNAPro、tRNAAsp、tRNAGlu、tRNATyr和tRNAHis基因位于N链,其余基因则位于J链。基因间重叠有12处,重叠碱基量达到159 bp,鲢中华鳋线粒体基因组中功能相关基因间碱基重叠的生物学意义还有待深入研究。以异形鲎线粒体基因排列作参照,鲢中华鳋线粒体基因显示出大规模重排,进一步研究桡足类及相关类群线粒体基因组的遗传特征将有助于揭示和阐明桡足类线粒体基因大规模重排的规律和机制,深化对节肢动物系统进化关系的认识。选取已报道线粒体全基因组序列的甲壳动物各大类群的代表物种共21种,将13个蛋白编码基因的相应氨基酸序列按照一定顺序合并成一个数据集,以线形动物Zrichinella spiralis作为外类群,用NJ法、ME法和MP法构建了甲壳动物的系统发育树。结果显示:和猛水蚤目（日本虎足水蚤和加利福尼亚虎足水蚤）相比,杯口水蚤目（鲢中华鳋）与管口水虱目（鲑疮痂鱼虱）的系统关系更近一些;软甲亚纲为单系群;介形亚纲的系统地位尚不明确,遗传距离数据分析显示,与软甲亚纲的系统更近一些;鳃尾亚纲和五口亚纲互为姐妹群。所有的系统树都显示颚足纲为非单系群,这与分子生物学证据相一致,但与形态学的研究结果相悖。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-10
缩略语表  10-11
第一章 文献综述及研究的目的意义  11-25
  1.1 引言  11-12
  1.2 节肢动物线粒体基因组的特点  12-21
    1.2.1 节肢动物线粒体基因组的形状和大小  12-13
    1.2.2 节肢动物线粒体基因组的编码基因  13
    1.2.3 节肢动物线粒体基因组的tRNA基因  13-14
    1.2.4 节肢动物线粒体基因组的非编码区  14-15
    1.2.5 节肢动物线粒体基因组的重链和轻链  15-16
    1.2.6 线粒体基因组重排与系统发育  16-21
  1.3 桡足类系统发育研究概况  21-22
  1.4 本文研究的内容、目的和意义  22-25
第二章 实验材料与方法  25-32
  2.1 实验设计  25
  2.2 实验步骤  25-29
    2.2.1 主要仪器设备及试剂  25
    2.2.2 样品的收集  25-26
    2.2.3 总DNA的提取  26
    2.2.4 鲢中华鳋Cyt易和COI基因部分序列的扩增  26
    2.2.5 Long and Accurate PCR(LA-PCR)  26-27
    2.2.6 LA-PCR产物的割胶纯化  27
    2.2.7 300-2000bp酶切片段制备  27
    2.2.8 线性pUC19载体的制备  27-29
    2.2.9 酶切片段与pUC19的连接转化  29
    2.2.10 阳性克隆子的筛选  29
  2.3 序列连接与基因鉴定  29-30
  2.4 系统发育分析  30-32
第三章 结果  32-47
  3.1 鲢中华鳋线粒体基因组大小及组成  32-35
  3.2 鲢中华鳋线粒体基因组的碱基组成  35-36
  3.3 鲢中华鳋线粒体基因组基因排列顺序  36-37
  3.4 鲢中华鳋线粒体基因组蛋白编码基因特性  37-40
  3.5 鲢中华鳋线粒体基因组的tRNA基因  40
  3.6 鲢中华鳋线粒体基因组的rRNA基因  40-41
  3.7 甲壳动物系统学分析  41-47
第四章 讨论  47-55
  4.1 Long-PCR扩增  47
  4.2 鲢中华鳋线粒体基因组的碱基组成特点  47-48
  4.3 鲢中华鳋线粒体基因组基因排列顺序  48-49
  4.4 鲢中华鳋线粒体基因组蛋白的编码基因  49-50
  4.5 鲢中华鳋线粒体基因组的tRNA基因  50-52
  4.6 鲢中华鳋线粒体基因组的rRNA基因  52
  4.7 颚足类的单系性  52-54
  4.8 结论  54-55
参考文献  55-63
附表  63-75
致谢  75-76
附录  76

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中图分类: > 农业科学 > 水产、渔业 > 水产保护学 > 鱼病学
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