论文题目: 朱鹮线粒体DNA及MHC Ⅱ类B基因的多态性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 遗传学
作者: 张蓓
导师: 方盛国
关键词: 朱鹮,濒危物种,瓶颈效应,线粒体,控制区,主要组织相容性复合体,遗传多样性,疾病抗性,放归,保护建议
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 朱鹮(Nipponia nippon)是我国特有的濒危鸟类物种。目前野生种群和圈养种群共有朱鹮约600只,均为1981年在洋县重新发现的两对繁殖个体的后代。为了制定有效的保护策略,本研究同时采集了朱鹮野生种群和圈养种群的样品,选取线粒体DNA控制区序列和主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类B基因第二外显子序列作为分子标记,深入地分析了朱鹮种群遗传多样性现状。本研究得到的主要结果为: 1,对朱鹮种群线粒体DNA控制区序列变异的研究发现其种群表现出极低的线粒体DNA控制区遗传多样性水平。种群中仅发现由一个变异位点定义的两个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.413±0.068和0.073%±0.012%。 2,这两个线粒体DNA控制区单倍型在圈养种群和野生种群中均有分布。野生种群中单倍型Ⅰ占60%,单倍型Ⅱ占40%;圈养种群中单倍型Ⅰ占76.9%,单倍型Ⅱ占23.1%。野生种群和圈养种群的单倍型多样性分别为0.533±0.095和0.369±0.091;核苷酸多样性分别为0.095%±0.017%和0.066%±0.068%。野生种群和圈养种群在单倍型分布及这两个多样性参数上的差异均未达到统计学显著水平,表明圈养种群和野生种群之间尚未有明显的遗传分化产生。 3,对朱鹮种群MHC Ⅱ类B基因第二外显子扩增获得5条等位基因。同时发现朱鹮MHC等位基因间的歧异度相对于其他经历过瓶颈效应的物种而言较为低下,其等位基因间配对比较的核苷酸差异和氨基酸差异平均仅为7.4+1.9个核苷酸和4.8±1.5个氨基酸残基。提示朱鹮对疾病的抵抗能力可能相对较弱,且其繁殖适合度处于较低水平。 4,圈养种群和野生种群共享了4条MHC Ⅱ类B基因第二外显子等位基因。等位基因Nini*0205仅在早期野生种群中的一个个体中被发现。推测Nini*0205在后期个体中的消失,可能是小种群中随机效应导致了等位基因的丢失。该结果将是稀有等位基因频率在几个世代后下降至极低频率的较好例证。 5,基于以上研究结果,我们提出如下保护建议: a) 圈养种群的繁殖计划应更加关注具有线粒体DNA控制区单倍型Ⅱ的个体,
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第一部分 文献综述
第一章 朱鹮研究综述
第一节 朱鹮的普通生物学特性
第二节 朱鹮的栖息地及种群分布
第三节 朱鹮的保护
第四节 朱鹮的研究概况
第二章 线粒体DNA控制区及其在保护遗传学中的应用
第一节 脊椎动物线粒体DNA的结构及鸟类线粒体DNA的特性
第二节 鸟类线粒体DNA控制区的结构特点及序列变异特征
第三节 线粒体DNA在保护遗传学中的应用及其优劣之处
第三章 主要组织相容性复合体(MHC)及其在保护遗传学中的应用
第一节 脊椎动物MHC的结构及鸟类MHC的特点
第二节 MHC的高度多态性及维持机制
第三节 MHC的功能
第四节 MHC在保护生物学中的应用及其难点
第五节 SSCP技术在MHC研究中的应用
第二部分 研究内容
第四章 导言
第五章 材料与方法
第一节 材料
1.1 样品
1.2 试剂
1.3 主要仪器设备
第二节 方法
2.1 DNA的提取
2.2 朱鹮线粒体DNA控制区序列的多态性分析
2.2.1 利用通用引物扩增克隆朱鹮线粒体DNA控制区序列片段
2.2.2 利用自行设计的引物进行线粒体DNA控制区多态性的分析
2.3 朱鹮MHC基因多态性的分析
2.3.1 利用通用引物扩增克隆朱鹮MHCII类B基因第二外显子序列
2.3.2 利用自行设计的引物扩增MHCII类B基因第二外显子序列
2.3.3 SSCP分型
2.3.4 等位基因的PCR重扩增
2.3.5 等位基因的克隆和测序
2.3.6 数据分析
第六章 研究结果
1 DNA提取的电泳检测结果
2 朱鹮线粒体DNA控制区序列的多态性分析结果
2.2.1 利用通用引物扩增克隆朱鹮线粒体DNA控制区序列片段的结果
2.2.2 利用自行设计的引物扩增克隆朱鹮线粒体DNA控制区片段的结果
2.2.3 数据分析结果
3 朱鹮MHC基因多态性的分析结果
2.3.1 利用通用引物扩增克隆朱鹮MHCII类B基因第二外显子的结果
2.3.2 利用自行设计的引物扩增朱鹮MHCII类B基因序列的结果
2.3.3 SSCP分型结果
2.3.4 等位基因的PCR重扩增结果
2.3.5 等位基因的克隆结果
2.3.6 等位基因的测序结果
2.3.7 数据分析结果
第七章 讨论
第一节 朱鹮种群线粒体DNA控制区的多态性及相关保护建议
一、本研究扩增所得序列确实来源于线粒体基因组
二、朱鹮线粒体DNA控制区的特性
三、朱鹮种群的遗传多样性现状
1 圈养种群和野生种群线粒体DNA控制区多样性的比较
2 物种遗传多样性水平的现状
3 遗传多样性水平和繁殖适合度的下降
四、保护建议
第二节 朱鹮种群MHC的遗传多样性及相关保护建议
一、朱鹮种群MHC多样性现状
二、MHC多样性与疾病抗性
三、MHC多样性与繁殖适合度
四、放归建议
第八章 参考文献
第三部分 本研究的主要成果及创新点
附录
攻读博士学位期间发表的SCI论文
致谢
发布时间: 2005-10-10
参考文献
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