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下司犬线粒体DNA及主要组织相容性复合物的遗传多样性研究

作　者: 张嘉伟
导　师: 王嘉福
学　校: 贵州大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 下司犬 线粒体DNA D-loop 主要组织相容性复合体 DLA-DRB1 遗传多样性 SSCP
分类号: S829.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


采用PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链式反应)扩增和测序方法获得下司犬线粒体DNA的D-loop序列,发现其D-loop 5’端高变区Ⅰ582bp碱基序列的A+T含量明显高于G+C含量,表现出强烈的反G偏倚。并于下司犬高变区Ⅰ序列共检测到11个多态位点,构成7种单倍型,单倍型多样性为0.867,说明下司犬线粒体D-loop的单倍型类型丰富,但其高变区Ⅰ的核苷酸多样性(Pi=0.00519)和平均核苷酸差异(k=3.002)却提示,下司犬的遗传多样性较低。聚类分析结果显示,中国家犬有3个母系来源,下司犬与藏獒的亲缘关系最近,建议将藏獒用于下司犬的选育和复壮。家犬的主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex,MHC)又称为犬白细胞抗原(Dog leukocyte antigen,DLA)。本研究利用PCR-SSCP(Single aranded conformation polymorphism,单链构象多态性)技术检测了下司犬等4个品种,46只家犬个体的主要组织相容性复合体DRB1基因第二外显子(DLA-DRB1 exon 2)的序列变异。目的DNA经SSCP分型后克隆测序,获得270bp的目的基因片段。与已知等位基因比较发现,本文所测序列共有62个多态位点,定义了53个等位基因,其中48个为新发现等位基因。所有序列中都没有发现序列的插入或缺失,经等位基因序列比对发现,非同义替换导致39个氨基酸改变。家犬主要组织相容性复合体DRB1基因第二外显子的非同义替换与同义替换比值(d_N/d_S)为2.676,说明该基因受正选择作用。数据分析显示,下司犬种群DLA-DRB1 exon 2具有50个等位基因,与其它家犬品种相比数量最多,而且遗传变异十分丰富,表明下司犬较其它品种具备更强的抗病适应性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
1 文献综述  6-18
  1.1 保护遗传学简介  6-8
    1.1.1 保护遗传学的产生和发展  6
    1.1.2 保护遗传学的研究内容  6-7
    1.1.3 保护遗传学研究的意义  7-8
  1.2 犬科动物保护遗传学研究现状  8-11
    1.2.1 犬科动物保护遗传学研究进展  8-11
    1.2.2 中国犬科动物保护遗传学研究现状  11
  1.3 线粒体DNA控制区与保护遗传学  11-14
    1.3.1 脊椎动物线粒体DNA的结构  11-12
    1.3.2 线粒体DNA在保护遗传学中的应用  12-14
  1.4 主要组织相容性复合体(MHC)与保护遗传学  14-17
    1.4.1 脊椎动物MHC的结构  14-15
    1.4.2 MHC的高度多态性及维持机制  15
    1.4.3 MHC在保护生物学中的应用  15-17
  1.5 研究目的和意义  17-18
2 材料和方法  18-24
  2.1 实验材料  18
  2.2 主要实验仪器  18-19
  2.3 核酸提取  19-20
    2.3.1 线粒体DNA的提取  19-20
    2.3.2 基因DNA的提取  20
  2.4 DNA序列的克隆  20-23
    2.4.1 PCR扩增  20-21
    2.4.2 PCR产物的纯化回收  21
    2.4.3 制备感受态细胞  21-22
    2.4.4 纯化的PCR产物与载体连接  22
    2.4.5 转化  22
    2.4.6 阳性菌落鉴定  22-23
  2.5 DLA-DRB1外显子2的SSCP分型  23
    2.5.1 SSCP电泳  23
    2.5.2 银染  23
  2.6 质粒提取  23-24
  2.6 重组质粒鉴定  24
  2.7 DNA序列分析  24
3 结果  24-54
  3.1 家犬mtDNA遗传多样性分析  24-31
    3.1.1 下司犬线粒体D-loop序列结构  24-25
    3.1.2 高变区Ⅰ遗传变异及多样性分析  25-29
    3.1.3 系统树构建  29-31
  3.2 家犬DLA-DRB1外显子2遗传多样性分析  31-54
    3.2.1 基因组的提取与扩增  31
    3.2.2 SSCP分型  31-33
    3.2.3 测序结果  33-46
    3.2.3 碱基组成  46
    3.2.4 多态位点变异及多样性分析  46-53
    3.2.5 DLA-DRB1基因外显子2密码子使用率的偏倚性  53
    3.2.6 同义替换和非同义替换  53-54
4 讨论  54-58
  4.1 下司犬线粒体D-loop序列的结构特征  54-55
  4.2 下司犬分化地位及管理单元的确定  55-56
  4.3 下司犬的线粒体DNA遗传多样性  56-57
  4.4 SSCP技术重复性及DRB1外显子2分型结果  57
  4.5 DRB1外显子2碱基组成和密码子的使用频率  57-58
  4.6 下司犬DLA-DRB1多样性  58
5 主要结论和创新点  58-60
参考文献  60-71
缩略语表  71-72
致谢  72-73
项目资助  73
硕士期间发表的论文  73-74

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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 家畜 > 犬
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