基于双壳纲18S rDNA序列的系统发生分析及核DNA含量与其进化地位关系的初步探讨

论文摘要

本研究以16种双壳类核糖体小亚基18S rDNA为目的片段,构建进化树进行系统发生学分析;以双壳纲38种贝类为实验材料,测定不同种类的DNA含量,在种间和种内两个层次上比较其差异;综合两方面结果,初步探讨双壳类DNA含量的差异与其进化过程的联系。1、系统发生分析本研究检测了双壳纲4目10科16个种的18S rDNA序列,与GenBank中的20种双壳类共同组成内群,以6种腹足类、4种多板类为外群,运用最大简约法、最大似然法和贝叶斯推演三种方法分析了双壳纲的系统发生。结果显示:所有双壳纲的种类构成了单系发生的进化枝,与其姐妹群腹足纲聚在一起;双壳纲可以分为异齿亚纲和翼形亚纲两大类群,异齿亚纲是单系发生,翼形亚纲的系统发生关系则随方法的不同有所区别,牡蛎科的位置是造成此差异的主要因素。异齿亚纲内,海螂目单系发生,而帘蛤目是并系发生的。与其他分子研究的结论不同,本研究分析结果支持现有的分类系统,即异齿亚纲可以向下划分为两个目:帘蛤目和海螂目。竹蛏科位于进化树的基部,与异齿亚纲的其他种类构成单系群,显示了该科在异齿亚纲内较为原始的进化地位。双壳纲各科都构成了单系群,樱蛤科和截蛏科除外,前者并系发生,后者则多系发生,二者可能具有较近的亲缘关系。2、核DNA定量分析以鸡(Callus domesticus)血红细胞和贻贝(Mytilus edulis)鳃丝细胞为内标,运用流式细胞仪测定了38种贝类的核DNA含量。结果显示, DNA含量最少的是太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)(2.06±0.03pg),最多的是硬壳蛤(Mercenaria mercenaria)(5.42±0.18pg)。双因素方差分析结果显示,同种贝类个体间差异不显著(p>0.05),而种间差异极为显著(p<0.01),前者仅占总差异的0.09%,而后者所占比例高达97.34%,可见种间差异显著大于种内差异。相关分析结果显示,实验贝类的DNA含量与染色体总数目、双臂染色体数目及染色体总臂数均呈不显著正相关关系;与单臂染色体数目呈不显著负相关关系。3、核DNA含量与进化地位的关系运用SPSS统计软件,在亚纲、目、科以及种4个分类等级上对双壳贝类的核DNA含量进行了统计分析。T检验结果显示,两亚纲核DNA含量的平均值有明显差异,异齿亚纲的核DNA含量平均值(3.77pg)显著大于翼形亚纲(3.14pg),该结果表明,核DNA含量在较高的分类等级,即亚纲上表现出随着进化地位的升高显著增大的趋势。方差分析结果显示,在较低的分类等级,即目、科以及种,核DNA含量与进化地位未发现显著的相关性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1、双壳类系统发生与进化研究的现状
• 1.1 分子系统学研究概述
• 1.2 生物系统发生与进化分析概述
• 1.3 核糖体DNA 在系统发生与进化研究中的应用
• 1.4 双壳纲系统发生与进化研究现状
• 2、DNA 定量研究的现状
• 3、双壳纲染色体研究现状
• 第二章 基于185 rDNA 序列的系统发生分析
• 1、材料与方法
• 1.1 主要试剂及仪器
• 1.2 样品采集
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 基因组DNA 的提取
• 1.3.2 引物设计
• 1.3.3 目的片段扩增
• 1.3.4 样品的纯化与测序
• 1.3.5 序列处理和比对
• 1.3.6 系统发生分析
• 2、结果
• 2.1 基因组DNA 的提取
• 2.2 序列分析结果
• 2.3 系统进化树的构建
• 3、讨论
• 3.1 18S rDNA 序列在双壳纲较高阶元系统发生分析中的应用
• 3.2 18S rDNA 序列在双壳纲较低阶元系统发生分析中的应用
• 第三章 核 DNA 的定量分析
• 1、材料与方法
• 1.1 贝类样品的制备
• 1.2 标准样品的制备
• 1.3 DNA 含量检测
• 1.4 数据统计与分析
• 2、结果
• 3、讨论
• 3.1 种内核DNA 含量的差异
• 3.2 种间核DNA 含量的差异
• 3.3 核 DNA 含量与核型的关系
• 第四章 核 DNA 含量与进化地位关系的初步探讨
• 1、材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 数据统计与分析
• 2、结果
• 2.1 两亚纲的T 检验
• 2.2 目阶元的方差分析
• 2.3 科阶元的方差分析
• 2.4 38 种贝类核DNA 含量的Q 型层次聚类分析
• 3、讨论
• 附录
• 参考文献
• 致谢