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棘胸蛙线粒体基因组全序列的测序与分析

作　者: 周妍
导　师: 郑荣泉
学　校: 浙江师范大学
专　业: 生态学
关键词: 无尾目 棘胸蛙 线粒体基因组 系统发生关系
分类号: Q953
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 143次
引　用: 2次
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内容摘要


线粒体基因组作为研究基因组结构、功能和进化的最佳模型,相关研究已经取得较为丰硕的成果。棘胸蛙(Paa spinosa)是两栖纲无尾目蛙科叉舌蛙亚科棘蛙属动物,具食用兼药用,经济价值很高。然而,由于生态环境的变迁以及人们的大量捕捉,使得本已十分有限的棘胸蛙资源遭到了严重的破坏。到目前为止,本文所研究的棘胸蛙线粒体基因组全序列是棘蛙属唯一的一条线粒体基因组全序列。为了具体描述和分析棘胸蛙线粒体基因组全序列,本文采用常规PCR和长PCR(LA-PCR)技术来进行扩增。结果显示:棘胸蛙线粒体基因组全长为18,012bp,包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、23个tRNA基因(包括额外的tRNA-Met基因)和非编码区,具有区别于典型脊椎动物线粒体基因组的三个显著特征:四个tRNA基因发生了重排(LTPF基因簇);两个连续复制的tRNA-Met基因(Met1 and Met2);控制区的5′端和3′端存在着不同的重复区域。在目前所测得无尾目线粒体全基因组中,大部分物种的线粒体基因组都含有一个tRNA-Met基因,除了包括本研究中的棘胸蛙在内的5个物种的mtDNA含有两个tRNA-Met基因,并且这些物种都属于蛙总科(Ranoidae)。目前,已测得mtDNA的蛙总科共有11个物种,因此,本文将这11个物种中的tRNA-Met基因(共16个)的位置和序列进行比较,然后,又构建了一个基于这16个tRNA-Met基因核苷酸序列的NJ树,最后推断两个连续复制的tRNA-Met基因为叉舌蛙亚科的共同衍征。为了进一步探讨无尾目的系统发生关系,本文基于无尾目线粒体基因组中的11种蛋白编码基因(除了ND5和ATP8)的核苷酸序列和氨基酸序列,采用最大似然法(ML)、最大简约法(MP)和贝叶斯法(BI)来进行分析。结果表明:所构建的ML树、MP树和BI树的拓扑结构均高度一致并与传统的系统发生关系基本相同;无尾目、始蛙亚目、新蛙亚目、叉舌蛙亚科和蛙亚科为单系,中蛙亚目为并系:蟾蜍科与雨蛙科为姐妹群,说明蟾蜍科与雨蛙科的亲缘关系比与新蛙亚目其它物种的亲缘关系要近;曼蛙科与树蛙科聚为一支后再与蛙科呈姐妹群关系;棘胸蛙与福建大头蛙聚为姐妹群,反映了棘蛙属与大头蛙属的亲缘关系较近。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
缩写表  10-12
第一章 文献综述  12-23
  1.1 无尾目线粒体基因组的研究进展  12-16
    1.1.1 无尾目中已测定的线粒体基因组全序列  12-13
    1.1.2 无尾目线粒体基因组的特点  13
    1.1.3 无尾目线粒体基因组的组成  13-14
    1.1.4 无尾目线粒体基因组各基因的排序  14-16
  1.2 无尾目的系统发生关系  16-18
    1.2.1 存在的一些争议  16-17
    1.2.2 基因重排与系统发生关系  17-18
    1.2.3 棘蛙属的分类地位  18
  1.3 棘胸蛙的研究概况  18-23
    1.3.1 棘胸蛙的命名及分布  18-19
    1.3.2 棘胸蛙的形态特征  19
    1.3.3 棘胸蛙的生物学特性  19-21
    1.3.4 棘胸蛙的研究进展  21-23
第二章 棘胸蛙线粒体基因组全序列的结构分析  23-38
  2.1 材料与方法  23-26
    2.1.1 线粒体基因组总DNA的提取  24
    2.1.2 引物设计  24-25
    2.1.3 PCR扩增及序列测定  25-26
    2.1.4 序列的拼接与分析  26
  2.2 结果与分析  26-33
    2.2.1 线粒体基因组的结构和碱基组成  26-29
    2.2.2 蛋白质编码基因  29
    2.2.3 rRNA基因和tRNA基因  29-31
    2.2.4 非编码区  31-33
    2.2.5 轻链复制起始区  33
  2.3 讨论  33-38
    2.3.1 棘胸蛙线粒体基因组的重排现象  33-34
    2.3.2 两个连续复制的tRNA-Met基因——叉舌蛙亚科的共同衍征  34-38
第三章 无尾目的系统发生关系  38-45
  3.1 物种选择和序列比对  38-40
  3.2 系统发生树的构建  40
  3.3 结果与讨论  40-45
参考文献  45-57
附录 棘胸蛙线粒体基因组的序列  57-79
攻读学位期间取得的研究成果  79-80
致谢  80-81

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中图分类: > 生物科学 > 动物学 > 动物遗传学
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