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目的:
分析闽浙地区香鱼线粒体基因组,了解中国香鱼的核外遗传背景,并通过比较中日两国香鱼mtDNA序列,寻找两者之间的遗传差异,为香鱼的进化遗传学、分子生态学、种群识别等提供理论基础。
采用线粒体Cyt6基因和控制区序列作为分子标记分析闽浙地区香鱼的遗传多样性水平,旨在为香鱼种质资源保护和人工增殖放流提供科学依据。
方法:
1.随机收集浙江和福建两地的香鱼样本,并利用尾部肌肉组织进行总DNA的提取。
2.利用Oligo6.0软件设计针对于香鱼线粒体DNA全序列的引物,共24对;采用PCR技术扩增香鱼线粒体DNA片段。
3.扩增的目的片段经纯化后,进行序列测定,并确保测序结果的准确性。
4.利用生物软件分析DNA序列,并将24段序列拼接组合,得到香鱼mtDNA全序列,并对线粒体基因进行分析。
5.采用ClustalX软件对不同物种的线粒体蛋白序列进行多序列比对,并分析蛋白的保守性。
6.利用RNAStructure3.7软件预测tRNA二级结构,并参考其它物种的tRNA二级结构图,对预测后的结构进行修改,最后推测出香鱼的tRNA二级结构。
7.利用比对软件将中国香鱼mtDNA全序列和日本香鱼的mtDNA进行比较,分析变异情况。
8.对Cyt6基因和控制区进行序列分析,利用软件计算序列碱基组成、遗传多样性指数等。
结果:
1.24个mtDNA片段的测序结果准确可信,并成功拼接成完整的mtDNA全序列。最后总共得到12条不一样的mtDNA全序列。其中5条全序列已经提交到GenBank,登陆号依次为EU124679-EU124683。
2.香鱼线粒体基因组全长16542bp,基因排列顺序和其他脊椎动物的一样。包括13个多肽基因,2个rRNA基因,22个tRNA基因以及一个非编码区。
3.与日本香鱼mtDNA全序列比对后发现,在总长16542bp的序列中,存在111变异位点。其中70个位点上存在固定的碱基变异,41个位点为非固定变异。除了ATPase8基因外,其余12个蛋白基因均存在变异。
4.预测了22个tRNA的二级结构。所有的tRNA的二级结构都具有标准的三叶草型,除了tRNASer(AGY)。tRNASer(AGY)的二级结构中,反密码子臂比其它tRNA的短,只由3个碱基对组成。
5,Cyt6基因的核苷酸多样性π为0.00028,平均核苷酸差异K为0.32258,单倍型多样性Hd为0.32300。控制区序列的π为0.00199,K为1.70323,Hd为0.81075。
结论:
1.蛋白的多序列比对结果表明,Cyt6、细胞色素c氧化酶复合物亚单位的保守性比较高。而ATP合酶亚单位、NADH还原酶亚单位的保守性较低。
2.中国香鱼和日本香鱼已经产生了一些遗传差异。一些固定变异位点,可以作为区分日本香鱼和中国香鱼的分子标记。
3.从闽浙地区香鱼线粒体Cyt6基因和控制区序列得出的该地区香鱼的遗传多样性水平很低。我们应该加大对香鱼的保护力度。