羊鲍线粒体全基因组序列测定及幼体附着影响因素的分析

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvxubin
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羊鲍主要分布在我国的南海海域和东南亚地区,在渔业和农业方面具有很高的经济价值。本文以羊鲍为主要研究对象,使用二代高通量测序的方法首次获得了羊鲍的线粒体基因组序列全长,研究了16Sr RNA、CO I和CO II三种主要基因片段和其他几种鲍类的遗传距离,并进行BLAST、遗传距离、多重序列比对分析和系统发育分析等。羊鲍线粒体全基因组序列的首次获取,丰富了世界鲍类遗传信息库的多样性,为进一步研究羊鲍遗传进化模式和种资源保护提供了有价值的参考,也为我国进一步研究鲍鱼资源保护、人工养殖及人工杂交等提供了宝贵的依据。除此以外,首次研究了γ-氨基丁酸、氯化钾和5-羟色胺三种化学物质对羊鲍生长发育的影响。主要研究成果如下:(1)对羊鲍的16SrRNA基因序列分别进行BLAST、遗传距离、多重序列比对分析和系统发育分析。结果显示,羊鲍线粒体16Sr RNA基因序列片段与黄足鲍(Haliotis australis)的线粒体16Sr RNA基因序列片段最为相似,相似度高达93.66%。其次便是米氏鲍(Haliotis midae)的线粒体16Sr RNA基因序列片段,相似度高达93.29%。其他鲍物种如瘤鲍(Haliotis tuberculata)、绿唇鲍(Haliotis laevigata)和绿唇鲍(Haliotis laevigata),与羊鲍线粒体16SrRNA基因序列片段的相似度均在90%以上。羊鲍(Haliotis ovina)和其他十五个物种进行遗传距离计算,杂色鲍(Haliotis diversicolor)和它之间的遗传距离是最小的,仅为0.120。和黄足鲍(Haliotis australis)的遗传距离次之,但比杂色鲍(Haliotis diversicolor)要大得多,为1.187。在10种鲍的线粒体16Sr RNA基因序列片段系统进化树中可以看出,与目标物种羊鲍(Haliotis ovina)聚为一支的是杂色鲍(Haliotis diversicolor),这与遗传距离的分析结果是一致的。(2)对羊鲍的CO Ⅰ基因序列分别进行BLAST、遗传距离、多重序列比对分析和系统发育分析。结果显示,羊鲍线粒体CO I基因序列片段与绿唇鲍(Haliotis laevigata)的线粒体CO I基因序列片段最为相似,相似度达85.21%。其次便是黑唇鲍(Haliotis rubra)的线粒体CO I基因序列片段,相似度达84.82%。通过Kitumra-2-Patameter Distance法对15个鲍物种的线粒体CO I基因序列片段遗传距离进行计算,黑唇鲍(Haliotis rubra)和羊鲍(Haliotis ovina)之间的遗传距离是最小的,仅为0.198。和红鲍(Haliotis rufescens)的遗传距离次之,与黑唇鲍(Haliotis rubra)相比差不多,为0.202。在15种鲍的线粒体CO I基因序列片段系统进化树中可以看出,羊鲍(Haliotis ovina)与黑唇鲍(Haliotis rubra)和绿唇鲍(Haliotis laevigata)聚为一支。(3)对羊鲍的CO Ⅱ基因序列分别进行BLAST、遗传距离、多重序列比对分析和系统发育分析。结果显示,羊鲍线粒体CO II基因序列片段与耳鲍(Haliotis asinina)的线粒体CO II基因序列片段最为相似,相似度高达85.47%。其次便是黑足鲍(Haliotis iris)的线粒体CO II基因序列片段,相似度高达82.46%。羊鲍(Haliotis ovina)和其他十八个物种相对比,绿唇鲍(Haliotis laevigata)和它之间的遗传距离是最小的,仅为0.104。和瘤鲍螺(Haliotis varia)的遗传距离次之,为1.115。在19种鲍的线粒体CO II基因序列片段系统进化树中可以看出,与目标物种羊鲍(Haliotis ovina)聚为一支的是盘鲍螺(Haliotis dissona)和瘤鲍螺(Haliotis varia)。本研究首次获得的羊鲍线粒体全基因组全长为16531bp,总A+T含量为59%表现出了A+T偏好性。羊鲍线粒体全基因组共包括37个基因,其中有13个蛋白质编码基因(PCGs)、2个r RNA(12Sr RNA、16Sr RNA)和22个t RNA基因。编码蛋白质的基因包括两个ATP合酶亚基(ATP6、ATP8)、一个细胞色素b(Cyt B)、3个细胞色素c氧化酶亚基(CO I-III)和7个NADH脱氢酶亚基(ND1-6,ND4L)。除ND4、ND5、ND6外,其余10个蛋白质编码基因(PCGs)均由起始密码子ATG启动。共有7个蛋白质编码基因(PCGs)由TAG密码子终止。ND3、COX1、COX2、ATP8和ND1基因由TAA密码子终止。羊鲍线粒体全基因组的BLAST结果显示,黑唇鲍(Haliotis rubra)和绿唇鲍(Haliotis laevigata)的全线粒体基因组序列和羊鲍的相似度最高,分别为83.29%和82.64%。多重序列比对结果显示羊鲍线粒体全基因组序列与其他几种主要的鲍类有多处高度重合。以上分析结果表明,三个常被用来做遗传进化分析的基因片段16Sr RNA、CO I和CO II基因对于羊鲍来说也是相对保守的。除了杂色鲍和羊鲍亲缘关系较近外,黑唇鲍(Haliotis rubra)和绿唇鲍(Haliotis laevigata)和羊鲍的亲缘关系也是很近的。在分子层面认识羊鲍物种后,还关注影响其生长发育的其他因素。为了进一步探究影响羊鲍生长发育的因素,选择γ-氨基丁酸、氯化钾和5-羟色胺作为主要化学影响因子进行试验,得出相应结论:γ-氨基丁酸能够提升存活率、附着率和变态率。氯化钾仅能诱导附着,对幼虫的存活和变态无影响;5-羟色胺能诱导附着和变态,但对幼虫的存活无影响或有抑制作用。因此10–4mol/L的γ-氨基丁酸效果较优,可以作为有效诱导剂应用推广于鲍鱼幼虫培育过程中。
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