不同地理区域大壁虎的遗传结构和分化

论文摘要

大壁虎（Gekko gecko）属于脊索动物门,脊椎动物亚门（Vertebrata）,爬行纲（Reptilia）,有磷目（Squamata）,蜥蜴亚目（Lacertilia）,壁虎科（Gekkonidae）,壁虎属（Gekko）动物。为我国二级保护动物。广泛分布于南亚和东南亚以及中国的华南南部。产自我国广东、广西和云南南部及越南、缅甸北部的大壁虎体型较细,体色较深,色斑较杂,称之为黑斑大壁虎;而东南亚及南亚大部分地区出产的大壁虎则体型粗壮,体重较大,体色较浅,具有醒目的红色斑点,故称之为红斑大壁虎。但动物分类上它们一直作为一个物种看待,目前对这两个种群分化的研究越来越引起人们的关注。本文将分别从黑、红斑大壁虎的形态解剖、染色体组型和线粒体DNA细胞色素b基因全序列三个方面对产自广西、云南、越南和老挝的大壁虎进行其遗传结构和分化的研究。红斑大壁虎个体普遍大于黑斑大壁虎。在皮肤系统上,红斑大壁虎背面的红斑非常明显,大而且鲜艳,黑斑大壁虎背面红斑小而且颜色暗淡,甚至完全没有红斑。而两者的消化系统、呼吸系统、泌尿系统和生殖系统的结构和功能是相一致的。老挝、越南、广西南宁和云南文山等地区的大壁虎染色体组型的比较研究结果表明:老挝红斑大壁虎的染色体组核型公式为2n=38=4m+1sm+1st+13t,越南红斑大壁虎的染色体组核型公式为2n=38=4m+1sm+14t,广西南宁黑斑大壁虎和云南文山黑斑大壁虎的染色体组核型公式为2n=38=4m+1sm+14t。两者的区别为红斑大壁虎的第15对染色体为亚端部着丝粒染色体,而黑斑大壁虎此对染色体则为端部着丝粒。对广西11个地区（广西昭平、都安、忻城、合山、,桂平、古樟、平乐、宁明、平果、扶绥、防城港）、云南文山、越南和老挝共14个不同地理区域的大壁虎种群进行了取材,通过PCR扩增,获得了其Cyt b基因序列。通过对大壁虎12种单倍型线粒体Cyt b基因全序列比较,6个黑斑大壁虎单倍型之间的碱基转换数在04个之间,碱基颠换数很低在0～3个之间。老挝红斑大壁虎的2个单倍型之间的碱基转换/颠换也比较低,为9/0,越南红斑大壁虎的2个单倍型之间的碱基转换/颠换为3/0,而广西宁明红斑大壁虎的2个单倍型之间的碱基转换数有61个,颠换数有7个。广西宁明的2个单倍型与老挝的2个单倍型之间的碱基转换数在2159个之间,颠换数只有16个,与越南2个单倍型之间的碱基转换数在18～59个之间,颠换数在16个。但黑斑大壁虎与红斑大壁虎之间的碱基转换和颠换较高,分别达到8293个和9～15个。从遗传距离上看,12个单倍型中的黑斑大壁虎和红斑大壁虎的差异也是相当明显的,在8.769.99%之间。而黑斑大壁虎6个单倍型之间的遗传距离仅为0.120.47%,红斑大壁虎6个单倍型之间的遗传距离仅为0.126.46%。结果表明,黑斑大壁虎种群内遗传多样性相当低,而红斑大壁虎种群内遗传多样性则相对丰富。将大壁虎10个单倍型序列与GenBank中查到的沙虎（Teratoscincus keyserlingii）和白嵴壁虎（Gekko vittatus）的Cyt b全序列,用MEGA3.1软件,bootstrap 1000次对数据重复抽样,构建NJ、ME和MP分子系统树。在NJ树中黑斑大壁虎6个单倍型与红斑大壁虎6种单倍型明显地分为两支。6个黑斑大壁虎单倍型中,广西南宁扶绥与防城港首先聚在一起,再和云南文山2个单倍型相聚,接着依次与单倍型LZXC（广西昭平、都安、忻城、合山、,桂平、古樟、平乐）和广西百色平果相聚。6个红斑大壁虎单倍型中,越南的2个单倍型先聚,再与老挝和广西宁明的4个单倍型先后相聚。ME树与NJ树基本一致。MP树也明显地将黑斑大壁虎和红斑大壁虎分为两支。MP树与NJ树、ME树稍有不同的是6个黑斑大壁虎的单倍型的相聚有所差别:6个单倍型分为两支,第一支是单倍型LZXC（广西昭平、都安、忻城、合山、,桂平、古樟、平乐）与广西百色平果先聚,再与广西南宁扶绥相聚;第二支是云南文山的2个单倍型先聚在一起,再和广西防城港的相聚。聚树的结果表明:（1）聚类的结果与各种群分布的地理区域相符;（2）黑斑大壁虎与红斑大壁虎之间产生了明显的分化。本研究的结果明显地表明从形态解剖、染色体组型和线粒体DNA细胞色素b基因全序列三个方面都支持将黑、红斑大壁虎划分为亚种或种级的观点。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1 遗传多样性研究的理论、方法及应用
• 1.1 遗传多样性产生的基础
• 1.2 分子生物学技术在遗传多样性研究中的应用
• 1.2.1 序列分析
• 1.2.2 DNA 标记片段
• 1.3 系统发生树的构建
• 2 大壁虎的研究概况
• 2.1 地理分布与生态习性研究
• 2.2 形态及解剖生理学研究
• 2.3 细胞组织学研究
• 2.4 分子系统学研究
• 第二章 红斑大壁虎与黑斑大壁虎的形态解剖观察
• 1 材料与方法
• 2 观察结果
• 2.1 皮肤系统
• 2.2 消化系统
• 2.2.1 消化管
• 2.2.2 消化腺
• 2.3 呼吸系统
• 2.4 泌尿系统
• 2.5 生殖系统
• 2.5.1 雄性生殖系统
• 2.5.2 雌性生殖系统
• 3 讨论
• 第三章 红斑大壁虎与黑斑大壁虎的染色体组型比较研究
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂与仪器设备
• 1.3 实验方法及步骤
• 2 实验结果
• 3 讨论
• 第四章 从线粒体细胞色素b 基因全序列探讨不同地理种群大壁虎的遗传结构和分化
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验试剂
• 1.3 实验仪器设备
• 1.4 实验方法
• 1.4.1 DNA 的提取
• 1.4.2 Cytb 基因 PCR 扩增和测序
• 1.4.3 DNA 序列数据处理
• 2 实验结果
• 2.1 Cytb 基因全序列的组成及变异
• 2.2 系统树的构建
• 3 讨论
• 第五章 结论
• 1 形态解剖
• 2 染色体组型
• 3 线粒体 Cytb 基因测序
• 参考文献
• 附录
• 致谢