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《浙江大学》 2012年
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红腹锦鸡SSR和Ⅱ类MHC位点的分离及种群遗传结构分析

何珂  
【摘要】:红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)隶属鸡形目(Galliforme)雉科(Phasianidae)锦鸡属(Chrysolophus),是我国特有的国家Ⅱ级濒危野生动物。 多年来,生境破坏和过度猎杀,导致红腹锦鸡的栖息地严重片段化。本论文以生境片段化为切入点,并在分离SSR和Ⅱ类MHC位点以及建立两套分子标记系统的基础上,通过群体检测,探索生境片段化对种群遗传结构的影响,以及种群在片段化胁迫下的环境适应性等科学问题。 首先,利用磁珠富集方法共分离获得了14个红腹锦鸡特异的多态性SSR位点,并以此建立了物种的SSR分子标记系统。进一步地,运用SSR对红腹锦鸡野外现有的13个片段化种群进行群体检测,得到191个等位基因,其观察杂合度在0.358到0.930之间。通过STRUCTURE软件分析,发现13个种群被分为四大区域{四川(剑阁、青川、利川);中部(黔江、湖南、贵州);秦岭(佛坪、石印沟);北部(龙草坪、宁陕、临夏、宝鸡、天水)}(分组A)。通过AMOVA验证了这四大区域之间存在显著的遗传变异(FCTFSC,P0.001)。利用SSR数据生成的Nei氏标准遗传距离和余弦距离构建了种群地理系统树,该结果证明各地理种群之间的关系和STRUCTURE分析结果非常吻合。 与此同时,以红腹锦鸡为对象,首次建立了适于鸟类基因组BAC文库构建的"Reverse-4D"新方法。‘'Reverse-4D"方法简便,省时且节俭经费,用之构建一个鸟类的基因组BAC文库,仅需传统“4D”方法的1/10左右的时间。特别地,筛选一个100-160kb的大片段DNA,则仅需传统BAC文库筛选方法的1%左右的工作量,达到了快速、高效和便捷的目的。 运用"Reverse-4D"方法在成功构建红腹锦鸡基因组的"Reverse-4D" BAC文库的基础上,筛选得到7个MHC质粒。在S2质粒中包含20个基因,部分的BG基因、3个Blec基因、3个ⅡB基因、TAPBP基因、BRD2基因、DMA基因、2个DMB基因、2个MHC IA基因、TAP1基因、TAP2基因、C4基因、CenpA基因、CYP21基因和部分的TNXB基因。通过Chpi-MHC分析,发现红腹锦鸡和原鸡之间的基因相似度和基因排布顺序非常的相近,除了两个特殊的地方外,基本上呈现线性的同源性。主要的差异表现在红腹锦鸡有3个MHCⅡB基因,3个Blec基因,而原鸡只有2个MHCⅡB基因及2个Blec基因,说明在MHC家族中存在基因重复事件。另外在TAPBP基因和TAP1-TAP2区域,发生了基因的翻转过程。 在红腹锦鸡MHC基因结构的基础上,随后成功建立起物种的MHCⅡB基因位点特异性扩增系统。通过PCR-SSCP在三个位点中分别得到18个、7个和7个等位基因,分析表明在ⅡB基因中存在正向选择、协同进化和跨物种进化现象。通过参照相近物种设计引物扩增ⅡA部分,种群研究调查显示其为单态。进一步地,通过MHCⅡB群体调查研究,发现不同种群之间等位基因频率存在很大的差别;其中ⅡB1*01、ⅡB2*01和ⅡB3*02分别是三个位点中的出现频率最高的等位基因。利用STRUCTURE软件对MHC数据进行分析,发现13个种群被分为两大区域{(剑阁、青川、佛坪、石印沟、龙草坪、宁陕、临夏、宝鸡、天水),(利川、黔江、湖南、贵州)}(分组B);并且通过AMOVA验证了这两大区域之间存在显著的遗传变异(FCTFSC,P0.001)。 通过SSR和MHCⅡB两种分子标记相比较,得到SRTUCTURE分组情况不同的现象,其中利川种群可能由于环境选择的压力,和湖南、黔江、贵州种群区域较为接近;而分组A中的另外9个种群在分组B中则聚集到一簇(均位于长江以北),说明这些种群之间存在同质化。因此认为长江这一地理结构对该物种的MHC基因进化存在一定的影响。通过G'st来比较MHC和SSR的遗传分化,发现G'st-MHC低于G'st-SSR,并且位于其95%置信区间之外G'st-SSR/G'st-MHC平均值的比值为2.036,说明在该物种中平衡选择对于MHC基因家族的选择起了重要的作用。 综上所述,对于保护的建议措施如下:按照MHC的分析结果将其分布划分为两个大区域,在地理结构上为长江所间隔,因此对于江北和江南地区的种群可以适当进行种群引进,提高物种的遗传多样性;佛坪和利川种群具有较为独特的MHC结构,在该物种的抗病研究上是一个很好的试验对象,后期可以进行关于病原体如何导致MHC选择的相关研究。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:Q953

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曾倩倩;红腹锦鸡MHC I类座位的分离及其适应性进化研究[D];浙江大学;2013年
2 陈礼诚;朱鹮基因组BAC文库及MHC基因组精细物理图谱的构建[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 梁伟,郑光美,张正旺,丁长青;利用无线电遥测位点分析红腹锦鸡的生境利用[J];动物学报;2003年02期
3 何少文,巩会生;红腹锦鸡的越冬生态观察[J];动物学杂志;1994年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曾长军;大熊猫基因组BAC文库及Ⅱ类MHC基因组物理图谱构建[D];浙江大学;2007年
2 陈艺燕;大熊猫Ⅱ类MHC功能基因的分离及适应性进化研究[D];浙江大学;2009年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 陈玉琴;俞诗源;张虎林;张璟;尚建科;谢明仁;;红腹锦鸡肾的组织结构及EGFR、TGF-β、AQP-2在肾脏中的表达[J];动物学报;2008年02期
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7 付义强;张正旺;陈本平;凌征文;;四川老君山自然保护区红翅噪鹛冬季栖息地特征[J];动物学杂志;2011年05期
8 何少文,巩会生;红腹锦鸡的越冬生态观察[J];动物学杂志;1994年06期
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10 张录强,杨振才,孙儒泳;红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)生长曲线分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
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7 周伟;周用武;潘晓赋;;分子生物学在脊椎动物分类和进化研究中的应用概述[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 包新康;我国高山鹑类分子系统发生研究[D];兰州大学;2010年
3 何俊;九连山亚热带常绿阔叶林群落特征和冰雪干扰受损研究[D];北京林业大学;2011年
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5 徐艳春;虎(Panthera tigris)微卫星位点多态性及其在圈养种群管理中的应用[D];东北林业大学;2001年
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10 徐士霞;鲸类MHC基因的序列变异和进化研究[D];南京师范大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曾长军;大熊猫基因组BAC文库及Ⅱ类MHC基因组物理图谱构建[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 吴少英;基于线粒体控制区探讨红腹锦鸡种群进化历史[D];浙江大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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1 梁伟;丁长青;张正旺;郑光美;赵雷刚;巩会生;;红腹锦鸡的取食活动性[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
2 丁长青;巩会生;赵雷刚;向定乾;袁朝晖;郑松峰;;秦岭南麓不同地区红腹锦鸡繁殖密度的比较研究[A];中国鸟类学研究——第四届海峡两岸鸟类学术研讨会文集[C];2000年
【相似文献】
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1 谢恩义;红腹锦鸡的饲养繁殖与雏鸟生长发育[J];动物学杂志;2003年01期
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10 张德禄,俞诗源,刘世倩,胡春香;红腹锦鸡肝脏的显微结构观察[J];西北师范大学学报(自然科学版);2002年02期
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6 姜卫星;李立;邱立新;朱开明;张莎;;珍稀雉类肉毒中毒的诊治[A];中国畜牧兽医学会家畜传染病学分会成立20周年庆典暨第十次学术研讨会论文集(下)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 冯国民;红腹锦鸡的人工驯化[N];中国畜牧报;2005年
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5 张炜;红腹锦鸡饲养七要点[N];中国特产报;2001年
6 高春奇;红腹锦鸡育雏要点[N];江苏农业科技报;2004年
7 张炜;红腹锦鸡育雏七法[N];山西科技报;2002年
8 梁新江;特禽家庭新成员——红腹锦鸡[N];中国特产报;2001年
9 郑亚平;红腹锦鸡育雏期饲养管理要点[N];中国畜牧水产报;2001年
10 郑亚平;红腹锦鸡育雏期的管理要点[N];山西科技报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 曾倩倩;红腹锦鸡MHC I类座位的分离及其适应性进化研究[D];浙江大学;2013年
2 何珂;红腹锦鸡SSR和Ⅱ类MHC位点的分离及种群遗传结构分析[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孙丹丹;红腹锦鸡的形态特征与分子标记MHC和SSR的关联分析[D];浙江大学;2013年
2 吴少英;基于线粒体控制区探讨红腹锦鸡种群进化历史[D];浙江大学;2012年
3 吕向辉;珍稀野生动物肠道寄生虫感染及其形态观察[D];西北大学;2010年
4 蔡晓淇;花尾榛鸡的系统地位与BLB基因多态性研究[D];东北林业大学;2013年
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