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中国西施舌隐种的线粒体全基因组证据

赵娜娜  
【摘要】:本研究以线粒体DNA为模板,Long-PCR和常规PCR扩增技术相结合、克隆测序和引物步移法测序相结合,获得了蛤蜊科的3个物种—西施舌(日照和漳州西施舌2个个体)、四角蛤蜊和中国蛤蜊的线粒体基因组全序列(mtDNA).比较分析了日照和漳州西施舌mtDNA的组成结构、蛋白质编码基因密码子的使用、核苷酸和氨基酸序列差异、rRNA、tRNA和非编码区的差异;并以蛤蜊属(Mactra)的四角蛤蜊和中国蛤蜊mtDNA差异水平为主要参照,提出了西施舌存在隐种的证据。研究结果如下: 1.日照、漳州西施舌线粒体基因组(rz-mtDNA、zz-mtDNA)分别为17384bp和17199bp,均为环状分子,前者编码35个、后者编码36个基因,编码基因均在H-链上;两个基因组均有12个蛋白质编码基因(PCGs)(未鉴定出atp8),2个核糖体RNA(rRNA)基因。zz-mtDNA较(22个tRNAs)rz-mtDNA(21个tRNAs)多一个tRNA基因(tRNAMet); rz-、zz-mtDNA非编码区(NCR)累计分别为2187bp和1842bp,其中rz-mtDNA主非编码区(MNR)为1638bp,内含99bp×11的串联重复区(1089bp),而zz-mtDNA含有2个较大的NCRs,其MNR(与rz-mtDNA的MNR差异明显)为882bp,不含串联重复序列,另一个为400bp的特异性非编码区(SNR), rz-mtDNA无非此编码区。 2.四角蛤蜊线粒体基因组(Mve-mtDNA)和中国蛤蜊线粒体基因组(Mch-mtDNA)全序列长度分别为16853bp和17285bp,前者编码34个基因,后者编码35个基因,包括12个PCGs,2个rRNAs缺少atp8和2个tRNASer,后者比前者多一个tRNALys。所有基因均位于重链(H链);Mve和Mch-mtDNA的NCRs累计分别为1978bp和2231bp, MNR分别为700bp和699bp(大小几乎相等),两个mtDNA在同一个位置上均有一个较大的NCR,分别为664bp(此区域存在125bp×5.3的串联重复序列)和1075bp(含有127bp×8.1的串联重复序列)。 3.对四种蛤蜊贝类基因核苷酸差异进行分析,并与与西施舌同目的部分同一个属不同贝类差异进行比较显示,rz-mtDNA和zz-mtDNA12种PCGs核苷酸差异大部分大于同科蛤蜊属(Mactra)的中国蛤蜊和四角蛤蜊:mtNDA的差异;而不同基因核苷酸与氨基酸间分歧度均大于或分布于双壳纲的文蛤属3种贝类(文蛤,丽文蛤和中华文蛤)的分歧值之间。基于lrRNA和cox1的日照群体(RZS)和漳州群体(ZZS)间遗传距离与各群体内遗传距离之比均大于10,符合“10×规则”,说明日照和漳州西施舌已达到种间差异水平。 4.首次对蛤蜊科4种贝类的线粒体基因组(mtDNA)全序列进行了测定,分析了mtDNA组成和结构规律,填补了双壳类蛤蜊科线粒体全序列研究空白。以蛤蜊属(Mactra)的四角蛤蜊和中国蛤蜊间mtDNA差异为主要参照,结合双壳类其它物种部分基因单核苷酸差异,衡量日照、漳州西施舌的差异水平,本研究认为漳州西施舌应该是腔蛤蜊属的一个隐种,并建议给以命名,并加强管理,确保此优良种质资源的恢复和可持续利用。


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