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池碟蚌线粒体全基因组序列分析

作　者: 林巧惠
导　师: 洪一江
学　校: 南昌大学
专　业: 水产养殖
关键词: 池蝶蚌线粒体基因组序列分析 DUI
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本研究根据近缘物种的线粒体基因组全序列的相对保守区域总共设计了25对引物,对人工选育后的F3代池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)雌性和雄性的性腺mtDNA进行PCR扩增、基因克隆以及目的片段测序,拼接所有序列,首次获得了池蝶蚌线粒体基因组全序列。其中,雌性mtDNA长15939bp,雄性长15961bp；雌性碱基组成为A(37.1%)、C(26.8%)、T(23.2%)、G(12.9%),雄性碱基组成为A(37.1%)、C(26.7%)、T(23.3%)、G(12.9%)。对雌雄池蝶蚌mtDNA进行基因注释和分析,发现基因组成相同,均由13个蛋白质基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和28个1-393bp不等的非编码区组成；在L链上的基因有：蛋白质基因(ND1、ND2、ND6及Cytb)、tRNA基因(tRNA-M, A, S, E, W, R, K, T, Y, L (CUA), N, P, F, Q, C, I, V, L (UAA),G,S)及两个rRNA基因(12SrRNA和16S rRNA)；H链上的基因有：蛋白质基因(ND3、ND4、ND5、ND4L、ATP6、ATP8、COX1、COX2、COX3)及tRNA基因(tRNA-D、tRNA-H)。对比雌雄两性池蝶蚌1ntDNA的基因,分析得到：雌雄13个蛋白质编码基因只存在碱基的转换(0.34%-7.34%)和颠换(0.00%-0.62%),使用的起始密码子和终止密码子均相同,起始密码子有I(AUU、AUC)、V(GUG)、M(AUG)、L(UUG)4种,终止密码子均为典型的UAA或UAG,最常用氨基酸及密码子分别为Leu和UUU(F)。雌雄22个tRNA基因都能形成三叶草二级结构,雌雄tRNA基因间只存在1-2bp的差异,处于接受臂、可变臂、TΨC环、TΨC茎、D环及D茎上。雄性16S rRNA比雌性长9bp,雄性在573bp-592bp处形成两个TAAAAAAAAC串联重复序列,这个变化区可能处于16SrRNA二级结构的环上。对非编码区进行分析,发现雌雄池蝶蚌非编码区只存在lbp的碱基颠换,tRNA-E与tRNA-W间的非编码区均含有一个ORF区,、而控制区并未发现。比较雌雄COXI基因碱基差异,并利用MP法构建淡水贝类COX1基因系统进化树,分析Doubly-Uniparental Inheritance (DUI)现象是否存在于池蝶蚌中。结果表明,在所得到的两条mtDNA中并未发现DUI现象。除COX2-12S rRNA区域外,池蝶蚌与射线佩饰真珠蚌Lampsilis ornata的mtDNA基因排列一致。从GenBank上下载的14种双壳纲(bivalvia)贝类的mtDNA序列利用MP法构建mtDNA及Cytb基因系统进化树,皆表明,池蝶蚌与三角帆蚌亲缘关系最近。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第1章引言  9-20
  1.1 动物线粒体基因组概述  9-11
    1.1.1 线粒体基因组的大小和组成  9-10
    1.1.2 线粒体基因的排列  10-11
    1.1.3 线粒体基因中个别基因的缺失  11
  1.2 基因重组、双重单亲遗传及性别比例偏差现象  11-14
    1.2.1 基因重组  11-12
    1.2.2 双重单亲遗传Doubly-Uniparental Inheritance(DUI)现象  12-14
    1.2.3 性别比例偏差sex-ratio bias(SBR)现象  14
  1.3 研究线粒体DNA的常用分析方法  14-16
    1.3.1 RFLP法  15
    1.3.2 测序法  15-16
  1.4 动物线粒体基因组分子的应用  16-18
  1.5 本研究的内容、目的及意义  18-20
    1.5.1 池蝶蚌的分类地位及其研究概况  18-19
    1.5.2 本研究的主要内容及意义  19-20
第2章池蝶蚌线粒体DNA的提取及全序列的测定  20-31
  2.1 材料和方法  20-31
    2.1.1 实验材料  20
    2.1.2 引物设计  20-22
    2.1.3 基因组DNA提取  22
    2.1.4 基因组DNA的检测  22-23
    2.1.5 mtDNA序列克隆  23-28
    2.1.6 线粒体全基因组的序列拼接与注释  28
    2.1.7 系统进化树的构建  28-31
第3章池蝶蚌线粒体基因组结构  31-55
  3.1 雌性池蝶蚌线粒体基因组全序列结构特点  31-42
    3.1.1 雌性池蝶蚌线粒体蛋白编码基因  34-38
    3.1.2 rRNA基因  38
    3.1.3 tRNA基因  38-41
    3.1.4 非编码区  41-42
  3.2 雄性池蝶蚌线粒体基因组全序列结构特点  42-43
  3.3 雄性池蝶蚌线粒体基因与雌性的差异  43-47
    3.3.1 蛋白编码基因  43-45
    3.3.2 tRNA基因  45-46
    3.3.3 rRNA基因  46-47
    3.3.4 非编码区  47
  3.4 讨论  47-55
    3.4.1 蛋白质编码基因  48
    3.4.2 tRNA的二级结构  48-49
    3.4.3 rRNA  49
    3.4.4 非编码区  49-50
    3.4.5 基因重叠及基因排列顺序  50-51
    3.4.6 系统进化  51-55
第4章结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-65
攻读学位期间的研究成果  65

池碟蚌线粒体全基因组序列分析

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