雀形目NUMT及線粒體系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究
發(fā)布時間：2020-12-05 02:50
世界上現(xiàn)存鳥類的數(shù)量約為1萬種,分屬于40目、247科和2312屬。鳥類作為脊椎動物的一大類群,廣泛分布于世界各地,具有豐富的物種多樣性和基因多樣性。鳥類與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān),并在維護生態(tài)平衡中起到重要的作用。雀形目（Passeriformes）是鳥綱中最大的目（約占總數(shù)60.4%）,大多數(shù)雀形目鳥類在早第三紀（Paleogene）經(jīng)歷了快速進化,關(guān)于雀形目的起源及各科間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系錯綜復(fù)雜,是鳥類學(xué)研究中爭論的熱點。由于線粒體的起源與進化貫穿整個真核生物的起源與進化過程,線粒體DNA具有嚴格的母性遺傳、較快的進化速率等特點,是系統(tǒng)進化研究良好的分子標記。本研究通過第一代測序技術(shù)擴增并測定8種雀形目鳥類線粒體基因組,并利用新一代高通量測序技術(shù)對5個紅嘴藍鵲（Urocissa erythroryncha）個體進行cDNA文庫的構(gòu)建及轉(zhuǎn)錄組測序。此外,本研究還通過高通量測序技術(shù)對6種雀形目鳥類和1種鸚形目鳥類進行基因組文庫的構(gòu)建及序列的測定,并結(jié)合本課題組已測定的其他鳥類轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),以及NCBI公共數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù),我們探討了如下4個問題:（1）雀形目線粒體基因組結(jié)構(gòu)特征;（2）...
【文章來源】：安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
鳥類線粒體基因順序Fig1-1.Mitochondrialgeneordersinaves
圖 2-2 棕背伯勞線粒體全基因組擴增凝膠電泳檢測圖Fig2-2. Electrophoresis results of amplification of complete mitochondrial genomics in L. schach3.1.2 雀形目 8 種鳥類的線粒體 DNA 特征白頂溪鴝（P. leucocephalus）、銀喉長尾山雀（A. glaucogularis）、灰眶雀鹛（A.morrisonia）、七彩文鳥（E. gouldiae）、棕背伯勞（L. schach）、紅尾伯勞（L. cristatus）、藍喉歌鴝（L. svecica）和蒙古百靈（M. mongolica）線粒體的 DNA 均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，長度、堿基組成和偏選如表 2-4 所示。和前人研究基本相似，8 種雀形目鳥類線粒體基因組均含有 37 個基因：13 個蛋白編碼基因，22 個 tRNA 基因，2 個 rRNA 基因。此外，灰眶雀鹛（A. morrisonia）、蒙古百靈（M. mongolica）和銀喉長尾山雀（A.glaucogularis）包含 2 個 CR 區(qū)，其余 5 種鳥類只含有 1 個 CR 區(qū)，8 種鳥類 mtDNA序列具有很高的同源性。本研究以白頂溪鴝（P. leucocephalus）作為單控制區(qū)類型的線粒體代表，其結(jié)構(gòu)如圖 2-3、表 2-5。其中外環(huán)代表 H 鏈，內(nèi)環(huán)表示 L 鏈，內(nèi)圈陰影環(huán)表示 GC 含量，2 個 rRNA 和 22 個 tRNA 基因分散在 13 個蛋白質(zhì)編碼基因之間。
的蛋白編碼基因是 MT-ATP8，長度均為 168 bp，位置均處于 tRNALys基因和 MT-ATP6基因之間，8 種鳥類編碼蛋白基因堿基組成、堿基偏選情況見附件 9-10。除白頂溪鴝（P. leucocephalus）、藍喉歌鴝（L. svecica）和蒙古百靈（M. mongolica）的 MT-ND2 基因及灰眶雀鹛（A. morrisonia）、白頂溪鴝（P. leucocephalus）、七彩文鳥（E. gouldiae）、紅尾伯勞（L. cristatus）、棕背伯勞（L. schach）的 MT-COX1 基因的起始密碼子為 GTG 外，其余鳥類的其他蛋白編碼基因起始密碼子均為 ATG；8 種雀形目鳥類的 MT-ND5 終止密碼子均為為 AGA；MT-ND3 除銀喉長尾山雀（A.glaucogularis）和灰眶雀鹛（A. morrisonia）的終止密碼子為 TA-外，其余鳥類的終止密碼子均為 TAA；8 種雀形目鳥類的 MT-COX3 和 MT-ND4 基因終止密碼子均為T--、COX1 基因終止密碼子均為 AGG，銀喉長尾山雀（A. glaucogularis）的 MT-ND1和 MT-ND6，紅尾伯勞（L. cristatus）的 MT-ND1 終止密碼子也為 AGG。8 種雀形目鳥類線粒體蛋白編碼基因的起始和終止密碼子比較如下附件 11。本研究 8 個雀形目鳥類的氨基酸密碼子使用頻率見圖 2-4，由圖可以看出，在 20 個密碼子中密碼子 Leu在 8 個雀形目鳥類中的使用頻率均為最高，Cys 使用頻率均為最低。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基因組內(nèi)堿基分布整體均衡與局部不均衡的研究進展[J]. 鐘東,趙貴軍,張振書,徐安龍. 遺傳. 2002(03)
本文編號：2898728
【文章來源】：安徽師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
鳥類線粒體基因順序Fig1-1.Mitochondrialgeneordersinaves
圖 2-2 棕背伯勞線粒體全基因組擴增凝膠電泳檢測圖Fig2-2. Electrophoresis results of amplification of complete mitochondrial genomics in L. schach3.1.2 雀形目 8 種鳥類的線粒體 DNA 特征白頂溪鴝（P. leucocephalus）、銀喉長尾山雀（A. glaucogularis）、灰眶雀鹛（A.morrisonia）、七彩文鳥（E. gouldiae）、棕背伯勞（L. schach）、紅尾伯勞（L. cristatus）、藍喉歌鴝（L. svecica）和蒙古百靈（M. mongolica）線粒體的 DNA 均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，長度、堿基組成和偏選如表 2-4 所示。和前人研究基本相似，8 種雀形目鳥類線粒體基因組均含有 37 個基因：13 個蛋白編碼基因，22 個 tRNA 基因，2 個 rRNA 基因。此外，灰眶雀鹛（A. morrisonia）、蒙古百靈（M. mongolica）和銀喉長尾山雀（A.glaucogularis）包含 2 個 CR 區(qū)，其余 5 種鳥類只含有 1 個 CR 區(qū)，8 種鳥類 mtDNA序列具有很高的同源性。本研究以白頂溪鴝（P. leucocephalus）作為單控制區(qū)類型的線粒體代表，其結(jié)構(gòu)如圖 2-3、表 2-5。其中外環(huán)代表 H 鏈，內(nèi)環(huán)表示 L 鏈，內(nèi)圈陰影環(huán)表示 GC 含量，2 個 rRNA 和 22 個 tRNA 基因分散在 13 個蛋白質(zhì)編碼基因之間。
的蛋白編碼基因是 MT-ATP8，長度均為 168 bp，位置均處于 tRNALys基因和 MT-ATP6基因之間，8 種鳥類編碼蛋白基因堿基組成、堿基偏選情況見附件 9-10。除白頂溪鴝（P. leucocephalus）、藍喉歌鴝（L. svecica）和蒙古百靈（M. mongolica）的 MT-ND2 基因及灰眶雀鹛（A. morrisonia）、白頂溪鴝（P. leucocephalus）、七彩文鳥（E. gouldiae）、紅尾伯勞（L. cristatus）、棕背伯勞（L. schach）的 MT-COX1 基因的起始密碼子為 GTG 外，其余鳥類的其他蛋白編碼基因起始密碼子均為 ATG；8 種雀形目鳥類的 MT-ND5 終止密碼子均為為 AGA；MT-ND3 除銀喉長尾山雀（A.glaucogularis）和灰眶雀鹛（A. morrisonia）的終止密碼子為 TA-外，其余鳥類的終止密碼子均為 TAA；8 種雀形目鳥類的 MT-COX3 和 MT-ND4 基因終止密碼子均為T--、COX1 基因終止密碼子均為 AGG，銀喉長尾山雀（A. glaucogularis）的 MT-ND1和 MT-ND6，紅尾伯勞（L. cristatus）的 MT-ND1 終止密碼子也為 AGG。8 種雀形目鳥類線粒體蛋白編碼基因的起始和終止密碼子比較如下附件 11。本研究 8 個雀形目鳥類的氨基酸密碼子使用頻率見圖 2-4，由圖可以看出，在 20 個密碼子中密碼子 Leu在 8 個雀形目鳥類中的使用頻率均為最高，Cys 使用頻率均為最低。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基因組內(nèi)堿基分布整體均衡與局部不均衡的研究進展[J]. 鐘東,趙貴軍,張振書,徐安龍. 遺傳. 2002(03)
本文編號：2898728
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