大仓鼠（Tscherskia triton）种群年际遗传变异与生态适应研究

论文摘要

以福尔马林浸泡保存的1984～1988年间大仓鼠肝脏标本为实验材料，通过SNPs检测研究大仓鼠不同年际季节种群间遗传多样性的变化规律。通过优化标本基因组总DNA的提取方法，获得高质量的足以满足后续分子实验要求的基因组DNA。选取大仓鼠、黑线仓鼠、原仓鼠的21对微卫星引物及自行设计的52对引物分别对1984～1988春、秋季个体进行扩增，反复实验最终从72对引物中筛选出扩增稳定、效率高、重复性好、多态性丰富的6对引物对1984～1988春秋季节共10个种群进行扩增，并回收目的条带，克隆测序后进行SNPs分析。DAMBE软件比对分析发现10个种群中均存在不同数目的多态位点，其中又以86、85年较高，88年最低，而且检测到的多态位点多为转换，6对引物在10个种群中仅检测到一个缺失，没有插入发生，转换：颠换≥2：1。利用DNASP4.10软件统计分析种群内的核苷酸多样性(Pi)、单倍型多样性(Hd)及种群间核苷酸歧异度(Dxy)和种群间分化数(Fst)。并采用MEGA3.10对10个种群进行UPGMA聚类分析。综合6对引物的数据分析结果，发现1984～1988年间，遗传多样性由高至低依次排列为：86春＞86秋＞85春＞84春＞85秋＞84秋＞87春＞87秋＞88春＞88秋。UPGMA聚类分析结果表明86、87、88年春秋季节种群及85年秋季种群遗传距离相对较近，而与84春秋、85年春季种群相对较远。综合实验结果结论如下1福尔马林浸泡标本DNA提取的优化。经过反复实验，针对本实验室研究提出的由福尔马林浸泡标本组织中提取DNA的方法加以优化，从而进一步提高了提取DNA的质量及数量。2筛选出6对能够在扩增大仓鼠种群中稳定扩增的引物，其中5对为自行设计引物，扩增条带均单一、明亮，扩增效率高、重复性好、多态性丰富。3大仓鼠种群的生态适应及调节机制。(1)春季种群的遗传多态性高于秋季，进一步验证了“增殖—扩散平衡说”。该学说认为在繁殖期，由于新生个体不断产生，在一定取样范围内，个体间具有较近的亲缘关系，故群体遗传多样性相对较低；种群在非繁殖期，由于没有新生个体的补充，只有扩散和迁移，故在一定取样范围内，个体间亲缘关系相对较远，群体遗传多样性也就较高。(2)暴发年种群遗传多态性高于低数量年及数量上升年，符合Ford假说。该学说认为当种群暴发时，即其数量迅速增长时期，自然选择作用较弱，于是种群内遗传变异的量就增加，而当种群达到一定密度时，自然选择就变得比较严厉，种群内遗传变异的量就会减少。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 大仓鼠种群遗传多样性的研究现状
• 1.1.1 遗传多样性
• 1.1.2 大仓鼠种群遗传多样性
• 1.1.3 遗传多样性的分子生物学检测方法
• 1.2 研究目的及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 样品来源
• 2.1.2 实验样本组成
• 2.1.3 研究地区自然概况
• 2.2 实验仪器和药品
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 主要药品和试剂
• 2.2.3 菌株和质粒
• 2.2.4 溶液及试剂的配制
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 大仓鼠标本基因组 DNA的提取与检测
• 2.3.2 SNPs引物的筛选
• 2.3.2.1 利用微卫星引物筛选SNPs引物
• 2.3.2.2 通过RAPD条带扩增筛选SNPs引物
• 2.3.3 SNPs引物的扩增
• 2.3.3.1 PCR引物的溶解
• 2.3.3.2 PCR反应体系
• 2.3.3.3 PCR反应条件
• 2.3.4 目的片段的回收
• 2.3.5 目的片段的连接
• 2.3.6 感受态细胞的制备—氯化钙法
• 2.3.7 转化
• 2.3.8 目的克隆的鉴定
• 2.3.9 目的克隆质粒 DNA的提取
• 2.3.10 目的克隆 DNA的测序
• 2.3.11 测序结果分析
• 2.4 大仓鼠种群年际与季节遗传变异与生态适应研究
• 3 结果与分析
• 3.1 大仓鼠基因组总 DNA鉴定
• 3.2 RAPD引物PCR扩增结果
• 3.3 部分RAPD条带回收后的检测
• 3.4 测序
• 3.5 SNPs引物 PCR扩增结果产物的琼脂糖凝胶电泳检测
• 3.6 PCR检测目的阳性克隆结果
• 3.7 测序结果比对分析
• 3.8 测序结果信息含量统计计算分析
• 3.8.1 种群内单倍体型多样性与核苷酸多样性分析
• 3.8.2 种群间分化程度及核苷酸歧异度分析
• 3.9 大仓鼠种群年际季节遗传变异与生态适应分析
• 3.9.1 大仓鼠年际季节种群的数量波动
• 3.9.2 大仓鼠年际季节种群遗传多样性差异
• 3.9.3 大仓鼠年际季节种群分化
• 3.9.4 大仓鼠年际、季节种群的聚类分析
• 4 讨论
• 4.1 标本基因组总 DNA的提取方法
• 4.1.1 标本组织的预处理
• 4.1.2 DNA的提取及纯化
• 4.2 PCR扩增引物的筛选
• 4.3 引物的设计
• 4.4 PCR反应的影响因素及优化
• 4.4.1 引物及模板
• 4.4.2 Taq DNA聚合酶
• 2+'>4.4.3 dNTP和Mg²⁺
• 4.5 DNA特异片段的克隆与测序
• 4.6 大仓鼠种群生态适应的分析研究
• 4.6.1 大仓鼠春季、秋季种群遗传多样性
• 4.6.2 大仓鼠种群高低数量年遗传多样性
• 4.6.3 大仓鼠种群数量波动的调节机制与生态适应
• 4.6.4 遗传距离及种群分化程度分析
• 5 结论
• 参考文献
• 读研期间己发及待发的学术论文及会议摘要
• 致谢