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利用线粒体DNA分子标记探讨棘胸蛙种群遗传结构

作　者: 路庆芳
导　师: 郑荣泉
学　校: 浙江师范大学
专　业: 生态学
关键词: 棘胸蛙 细胞色素b基因 mtDNA控制区 遗传多样性 基因流 保护管理单元
分类号: Q953
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 203次
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内容摘要


棘胸蛙(Paa spinosa David)是棘蛙属中在我国分布最广的一种蛙类。因其药用和食用价值较高,近年来,人为捕捉非常严重,其野生数量一直处在不断的下降之中。在国际自然保护联盟(IUCN)物种生存委员会制定的2007年世界受威胁物种目录里被列为易危级,在中国物种红色名录中亦被列为易危(VU)等级。鉴于棘胸蛙的种群现状,有必要对其的遗传多样性和种群遗传结构进行研究,以期提出保护策略。本研究运用线粒体DNA研究了棘胸蛙的遗传多样性和遗传结构,具体结果如下:测定了中国大陆和越南棘胸蛙13个种群122个个体的mtDNA细胞色素b基因562bp的序列。共发现218个变异位点,定义了51种单元型,其中7种单元型为地方种群间共享单元型,其余单元型均为地方种群内特有。棘胸蛙的线粒体单元型多样性(h=0.968±0.006)和核苷酸多样性(π=0.1168±0.00680)均比较高。13个种群中,广东阳山棘胸蛙种群的遗传多样性最高。各地方种群间成对的Fst及种群间基因流(Nm)表明,越南安沛种群与其它地方种群有显著遗传分化。基于邻接法(neighbor joining,NJ)、最大简约法(Maximumparsimongy,MP)和最小进化方法(Minimum evolution,ME)构建的单元型系统发生分析表明:13个棘胸蛙种群可分成3个单系:即单系AⅠ:屏边种群—永福种群—龙胜种群—阳山种群;单系AⅡ:黄山种群—金华种群—丽水种群—建阳种群—武夷山种群—新干种群—井冈山种群—平江种群;单系B:安沛种群。各单系间的序列差异非常大:0.218(单系AⅠvs单系AⅡ)到0.276(单系B vs单系AⅡ),单系内的序列差异为0.011(B)到0.123(AⅠ)。IBD分析表明,种群间分化和地理距离存在显著的正相关(R=0.285,P=0.012),提示种群分化符合地理隔离模型。测定棘胸蛙59个个体的线粒体控制区5’端(5’CR)601bp序列,结果发现,云南屏边和越南安沛种群间遗传距离很近,合并定义为越屏种群。广西永福从西部种群中独立成一部分,永福种群是越屏种群和中东部种群分布的混杂群。表明mtDNA控制区在揭示蛙类的遗传多样性和种群遗传结构上具有潜在的应用价值。基于此,确立了棘胸蛙3个保护管理单元:西部地区(安沛、屏边和永福)、中部地区(阳山、龙胜、井冈山、武夷山、新干和平江)及东部地区(黄山、金华、丽水和建阳)。为了保护棘胸蛙的遗传多样性,建议西部地区应优先保护,重点加强我国广东～广西～云南区域棘胸蛙资源的保护。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章 无尾两栖动物线粒体DNA细胞色素b和控制区及其在保护遗传学中的应用  11-18
  1 线粒体DNA细胞色素b在保护遗传学中的应用  11-14
    1.1 线粒体DNA细胞色素b基因的结构特点  11
    1.2 线粒体DNA细胞色素b分子标记在保护遗传学中的应用  11-14
  2 线粒体DNA控制区在保护遗传学中的应用  14-16
    2.1 线粒体DNA控制区的结构特点及序列变异特征  14-15
    2.2 线粒体DNA控制区分子标记在保护遗传学中的应用  15-16
  3 线粒体DNA在保护遗传学中的应用及其优劣之处  16-18
第二章 棘胸蛙研究综述  18-21
  1 棘胸蛙的普通生物学特征  18-19
  2 棘胸蛙的研究概况  19-21
    2.1 棘胸蛙分类问题探讨  19
    2.2 棘胸蛙生物学研究概况  19-21
第三章 基于线粒体DNA细胞色素b的棘胸蛙种群遗传结构  21-41
  引言  21-22
  1 材料和方法  22-25
    1.1 实验材料  22
    1.2 试剂  22-24
    1.3 主要的仪器设备  24
    1.4 方法  24-25
      1.4.1 棘胸蛀基因组DNA的提取  24
      1.4.2 引物来源、PCR扩增和序列测定  24-25
      1.4.3 数据分析  25
  2 结果与分析  25-38
    2.1 全基因组DNA电泳检测结果  25
    2.2 PCR扩增的电泳检测结果  25-26
    2.3 序列结果  26-38
      2.3.1 遗传多样性  26-32
      2.3.2 遗传结构  32
        2.3.2.1 系统发生分析  32
        2.3.2.2 分子变异分析和基因流  32
      2.3.3 基因流与地理隔离距离的相关性检验  32-38
  3 讨论  38-41
    3.1 实验过程  38
    3.2 遗传多样性  38-39
    3.3 种群遗传结构  39-40
    3.4 基因流水平和种群地理隔离距离相关性  40-41
第四章 棘胸蛙线粒体DNA控制区序列多态性分析  41-58
  引言  41
  1 材料和方法  41-44
    1.1 材料样品  41-43
    1.2 引物来源及序列测定  43
    1.3 测序  43-44
    1.4 数据分析方法  44
  2 结果  44-53
    2.1 序列变异  44-49
    2.2 遗传多样性和遗传结构  49-51
    2.3 系统发生关系  51-53
  3 讨论  53-56
    3.1 两分子标记的异同  53-54
    3.2 西部种群和中东部种群的遗传分化  54-55
    3.3 中东部种群的遗传分化情况  55-56
    3.4 地理分布区的重叠  56
  4 相关保护建议  56-58
参考文献  58-66
致谢  66-68
作者撰写和发表的文章  68

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中图分类: > 生物科学 > 动物学 > 动物遗传学
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