中国黄牛母系和父系起源的分子特征与系统进化研究

论文摘要

本研究通过对来自中国14个省、自治区的18个地方黄牛品种136个个体的mtDNA cyt b基因全序列和其中17个品种84个个体的D-loop区全序列进行测序分析来研究中国黄牛的母系起源、品种之间的系统进化关系以及mtDNA基因在中国黄牛中的多态分布和流动模式;另一方面,我们对15个黄牛品种310头公牛的Y染色体特异区段11个微卫星的多态性进行了研究,通过对2个微卫星UMN2404和UMN0103的分析并结合前人对10个品种66头公牛Y染色体的形态学研究结果,揭示了中国黄牛中普通牛和瘤牛Y染色体的分布频率以及Y染色体基因的流动迁移模式。具体结果如下:1 mtDNA cyt b基因全序列多态性及其中国黄牛的系统进化1.1 18个品种136个个体的mtDNA cyt b基因全序列不存在长度差异（1140 bp）,均以ATG为起始密码子,中间无插入、缺失或终止密码子,以终止密码子AGA结束。cyt b基因富含碱基A和T,A+T的平均含量（56.7%）显著高于G+C的含量（43.4%）。密码子第3位点上G的含量最低（3.5%）而A的含量最高（44.6%）,第2位点T的含量最高（40.5%）;密码子第2位点（0.21）,特别是第3位点（0.45）表现出较强的碱基组成偏向。1.2 136条cyt b基因全序列中一共检测到了105个替代突变位点,约占核苷酸总数（1140 bp）的9.2%,核苷酸多样性（Pi）为0.00923;一共定义了47个cyt b基因单倍型,单倍型多样性为0.848。105个突变位点中有65个转换和39个颠换,参考序列V00654的15615位点为中国黄牛cyt b基因变异的转换与颠换共存位点。发生在密码子第3位点的突变绝大部分是同义突变,而第1和第2位点的突变则大部分是错义突变。颠换导致错义突变的概率远远高于转换。1.3选择GenBank已公布的普通牛、瘤牛、斑腾牛、羯牛、牦牛和欧洲野牛的cyt b基因全序列作为对照,构建的分子系统树将中国黄牛cyt b基因47个单倍型明显地分为2个分支,各包含了24个普通牛和23个瘤牛单倍型,所以中国黄牛只有普通牛和瘤牛2个母系起源。18个黄牛品种内的平均遗传距离差异比较明显。3个种群的品种之间的平均遗传距离差异也比较明显:北方品种（0.00550±0.00088）和南方品种（0.00655±0.00128）的遗传分化程度相对较低,但是两者之间的遗传分化（0.01271±0.00262）差异较大;中原牛种群和北方种群之间的平均遗传距离（0.01002±0.00193）要大于和南方种群之间的平均遗传距离（0.00891±0.00178）,所以中原牛种群受南方瘤牛的遗传影响较大。中原牛种群内的晋南牛和秦川牛受北方普通的影响相对瘤牛要大;而鲁西牛、郏县红牛和南阳牛受南方瘤牛的影响较大。1.4普通牛单倍型频率在北方牛种群中占优势（81.8%100%）,而瘤牛在南方牛种

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 用于研究物种起源进化的分子标记
• 1.1.1 微卫星和小卫星
• 1.1.2 线粒体 DNA
• 1.1.3 细胞核 DNA 中的点突变
• 1.1.4 SINEs 插入序列
• 1.1.5 卫星 DNA
• 1.1.6 Y 染色体微卫星
• 1.2 母系起源进化标记
• 1.2.1 mtDNA 的分子遗传特征
• 1.2.2 mtDNA 的遗传与进化
• 1.2.3 mtDNA 在揭示牛亚科动物母系起源进化关系中的应用
• 1.3 父系起源进化标记
• 1.3.1 人类和牛 Y 染色体的解剖学结构
• 1.3.2 牛Y 染色体的进化
• 1.3.3 牛Y 染色体图谱及其多种标记的定位
• 1.3.4 牛Y 染色体标记在起源进化分析中的应用
• 1.4 中国黄牛的起源进化
• 1.4.1 家牛的起源进化研究进展
• 1.4.2 中国黄牛起源进化研究进展
• 第二章 mtDNA 多态性及其中国黄牛的母系起源进化研究
• 2.1 mtDNA cyt b基因全序列多态性分析
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 结果与分析
• 2.2 mtDNA D-loop 区全序列多态性分析
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 中国黄牛mtDNA cyt b 基因和D-loop 区全序列的核苷酸组成
• 2.3.2 中国黄牛mtDNA cyt b 基因和D-loop 区全序列的变异和遗传多态性
• 2.3.3 中国黄牛的母系起源进化
• 2.3.4 普通牛和瘤牛mtDNA 基因在中国的地理分布以及流动模式
• 2.4 小结
• 2.4.1 mtDNA cyt b 基因全序列多态性与中国黄牛的系统进化分析
• 2.4.2 mtDNA D-loop 区全序列多态性与中国黄牛的系统进化分析
• 2.4.3 普通牛和瘤牛mtDNA 基因在中国的地理分布以及流动模式
• 第三章 Y 染色体特异微卫星多态性与中国黄牛的父系系统进化研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样本来源
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 中国黄牛Y染色体特异区段11个微卫星的多态性
• 3.2.2 中国黄牛Y 染色体单倍型频率及其多态性地理分布
• 3.3 讨论
• 3.3.1 中国黄牛Y 染色体特异微卫星的多态性
• 3.3.2 瘤牛和普通牛Y 染色体基因在中国的流动模式
• 3.4 小结
• 3.4.1 中国黄牛Y 染色体特异微卫星的多态性
• 3.4.2 瘤牛和普通牛Y 染色体基因在中国的流动模式
• 第四章 结论
• 4.1 mtDNA cyt b基因全序列多态性和中国黄牛的系统进化分析
• 4.1.1 mtDNA cyt b 基因全序列核苷酸组成
• 4.1.2 mtDNA cyt b基因全序列的变异和多态性分析
• 4.1.3 mtDNA cyt b基因单倍型间的系统进化分析
• 4.2 mtDNA D-loop 区全序列多态性和中国黄牛的系统进化分析
• 4.2.1 mtDNA D-loop 区全序列核苷酸组成
• 4.2.2 mtDNA D-loop 区全序列的变异和多态性分析
• 4.2.3 mtDNA D-loop 区单倍型间的系统进化分析
• 4.3 普通牛和瘤牛mtDNA 基因在中国的地理分布以及流动模式
• 4.4 Y 染色体特异微卫星多态性和中国黄牛的系统进化分析
• 4.4.1 中国黄牛Y 染色体特异微卫星的多态性
• 4.4.2 瘤牛和普通牛Y 染色体基因在中国的流动模式
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介