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《陕西师范大学》 2011年
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高原山鹑、藏雪鸡和藏马鸡全线粒体基因组序列的测定和系统发生分析

李雪娟  
【摘要】:雉科作为鸡形目最大的科具有重要的经济和理论研究价值。随分子生物学技术和理论的应用,雉科各类群的系统发生研究有了长足进展,同时对一些传统分类观点提出了新的挑战。现生雉科鸟类经历了一次快速辐射进化事件,这造成了系统树重建工作的困难,而雉科内部的一些属的分类关系仍然有争议。 参照近缘物种线粒体基因组序列设计了6对引物,采用L-PCR方法扩增产物,采取引物步移法测得高原山鹑(Perdix hodgsoniae)、藏雪鸡(Tetraogallus tibetanus)和藏马鸡(Crossoptilon harmani)三种雉科鸟类的线粒体全基因组序列,并比较了三种雉科鸟类的基因排布顺序、碱基组成偏向性以及蛋白质编码基因的密码子使用情况。同时结合GenBank收录的23条雉科鸟类线粒体的全基因组序列,以珠鸡(Numida meleagris, NC_006382)为外群,分别采用最大似然法、贝叶斯推论法以及简约法对雉科鸟类的系统发生关系进行了研究。主要 结论如下: 1.高原山鹑、藏雪鸡和藏马鸡线粒体基因组全长分别为16698bp、16686bp和16682bp,均包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码调控区。与多数鸟类线粒体基因组一样,Cytb和12SrRNA之间的基因顺序为Cytb/tRNAThr/tRNAPro/ND6/ tRNAGlu/D-loop/tRNAphe/12SrRNA。 2. 13个编码蛋白基因最常用的起始密码子是ATG,但COI基因均为GTG,最常用的终止密码子是TAA、TAG,其中TAA居多,此外COI终止密码子为AGG,藏马鸡ND6终止密码子也为AGG, COⅢ和ND4中为不完全终止密码子T。 3.高原山鹑、藏雪鸡和藏马鸡12SrRNA序列长度分别为964bp、974bp以及964bp,16SrRNA序列长度分别为1609bp、1605bp以及1609bp。12SrRNA和16SrRNA基因位于tRNAPhe和tRNALeu(UUR)之间,由tRNAVal基因分开。 4.高原山鹑、藏雪鸡和藏马鸡1ntDNA能够编码22种tRNA,除tRNASer(AGY)以外,所有tRNA二级结构均能形成典型的三叶草结构,茎区序列中存在许多G-U错配,这种错配方式对于tRAN二级结构的稳定性非常重要。控制区位于tRNAPhe和tRNAGlu之间,序列长度分别为1150bp、1155bp以及1146bp,AT含量分别为58.8%、59.7%以及58.3%。 5.利用最大简约法、最大似然法和贝叶斯法对26种雉科鸟类不同的数据集进行了系统发生分析。结果显示:雉科内部的分类关系为((Coturnix+Tetraogallus)+((((((Lophura+Crossoptilon)+ Phasianus)+Syrmaticus)+Perdix)+(Lophophorus+Tragopan))+((Gallus+Bambusicola)+ Francolinus))),而山鹧鸪属却远离其他雉科鸟类。灰孔雀雉属和孔雀属的分支地位难确定。 6.传统分类将雉科鸟类分为鹑亚科和雉亚科两大支,而本研究不支持传统的分类系统。线粒体基因组核苷酸和氨基酸序列的分析均有力支持鹇属、鹑属、长尾雉属、原鸡属的单系性。鹇属、马鸡属、雉属亲缘关系较近;虹雉属和角雉属亲缘关系较近;原鸡属、竹鸡属、鹧鸪属亲缘关系较近;鹑属和雪鸡属亲缘关系较近。 7. PCG、rRNA、D-loop、A11、PCG1+2以及H-chain数据集系统发生树的KH、SH检验中显示P0.05,即树之间并没有显著差异,表明这些树的拓扑结构很好的解释了研究数据。评价基因功效方面,种间水平上,ND5和ATP6的核苷酸和氨基酸序列较好;属间水平上,ND4和ND5的核苷酸和氨基酸序列较好,而Cytb和ND4L较差。综合种和属水平的研究,ND4和ND5的核苷酸序列和氨基酸序列性能最好。 8.对原鸡属、竹鸡属和鹧鸪属作了分子测年计算,ND5基因以及Cytb基因在1+2Ts核苷酸替代模型下所计算的原鸡属/竹鸡属的分歧时间分别为(33.9579±4.5277)*106aBP以及(36.2350±7.8771)*106aBP,ND5基因在1+2+3Ts核苷酸替代模型下所计算的鹧鸪属/竹鸡属+原鸡属的分歧时间为(40.9843±8.6145)*106aBP。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q75

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