论文题目: 东北区狍遗传多样性及性别基因鉴定研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 野生动植物保护与利用
作者: 杨宝田
导师: 马建章
关键词: 遗传多样性,系统发育,性别决定
文献来源: 东北林业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 狍是一种重要的狩猎动物,在中国东北地区分布广泛。但由于过量捕猎,野生种群数量急剧减少。所以,对狍的遗传多样性以及种群遗传结构进行研究,保护好有限的野生狍资源是一项紧迫的任务。 分子水平的研究是目前进行野生动物遗传变异研究较为准确的遗传标记。有关东北区狍遗传标记研究尚未见报道,直接使用DNA序列分析探索野生狍遗传变异也仅见于国外学者对欧洲狍和西伯利亚狍的研究。本研究试图通过RAPD标记和线粒体DNA测序,对存在于核内及核外的遗传物质变异情况进行研究,同时对鹿类动物的系统发育进行分析。通过狍Sry基因PCR扩增和测序,对狍的性别决定机制进行研究,进而对野生狍自然种群的性别结构作出评估。 在RAPD标记分析中,从80个随机引物中筛选20个对32个狍样本进行了扩增,每个引物扩增出2～8个明显的片断,共检出123条带,114条带表现出多态性,多态百分率92.7%。多态条带比率(PPB)、Shannon多样指数及Nei基因多样性指数(h)均显示东北狍较为丰富的遗传多样性。东北地区长白山、大兴安岭和完达山3个地理种群中,大兴安岭种群遗传多样性最低。UPGMA聚类分析能够清楚区分3个地理居群的个体,多态条带表型的主座标分析(PCA)更直观地展现了这一结果。在进行居群遗传分化分析时,采用Nei遗传距离、Gst基因分化系数、Shannon多样性指数的阶层分析和AMOVA遗传变异巢式分析等多种方法,结果显示东北狍种群分化程度不高,遗传变异主要来自种群内。 线粒体DNA是核外遗传物质,由于其分子结构简单、进化速率快等特点常被用来进行遗传多样性分析和系统发育研究。本研究对16个狍样本mtDNA D-loop区序列进行了测定,经鉴定舍弃其中4条序列。12个样本获得了614bp的序列片断,在可比较的562 bp序列中,存在40个变异位点,多态位点的比例为7.12%,其中20个是单态位点,20个是简约化信息位点,转换38个,颠换2个。此外还存在2个未测出位点,3个插入/缺失位点。共检测到12种单元型,单元型间的序列差异平均为2.00%。核苷酸多样度(π)比较低,仅有0.0204。AMOVA分析,有58.09%的变异来自种群内,结果与RAPD分析完全一致。mtDNA D-loop数据支持将东北区狍归为Capreolus pygargus种下的一个亚种(Capreolus pygargus mantschuricus),Capreolus pygargus与Capreolus capreolus互为独立种。通过构建系统树和单元型网络关系图确定各群体间的关系。 本研究测定了东北狍mtDNA Cytb基因445bp序列片断,结合GenBank相关序列资源对2科12属18种鹿类动物的系统发育树进行了重建。最大简约法、最大似然法和贝叶斯法3种方法构建的基因树的拓扑结构基本一致。结果表明,狍是美洲鹿亚科中分化较早的类群;在鹿科动物4个亚科中獐是最为原始的种类,其次是美洲鹿和麂,而鹿是进化程度较高的类型。 用人的SRY基因筛选出的一对引物成助对狍Sry基因进行了PCR扩增,扩增结果显示性别特异性。同时,本研究首次对狍Sry基因PCR产物进行了克隆测序,确定了Sry基因核心区部分核苷酸序列(185bp),该序列与梅花鹿的同源性达96.76%。对野外采集
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 遗传多样性和分子系统发育概论
1.2.1 遗传多样性和分子系统发育的概念
1.2.2 研究遗传多样性和系统发育的意义
1.2.3 野生动物遗传多样性和系统发育研究的必要性和紧迫性
1.2.4 遗传标记与遗传多样性和系统发育研究
1.3 RAPD标记在野生动物研究中的应用
1.3.1 RAPD标记在两爬类中的应用
1.3.2 RAPD标记在鸟类中的应用
1.3.3 RAPD标记在兽类中的应用
1.4 线粒体DNA在动物遗传多样性和系统发育研究中的应用
1.4.1 脊椎动物mtDNA的结构与特点
1.4.2 线粒体DNA控制区的研究现状与应用
1.4.3 线粒体DNA细胞色素b基因在系统发育研究中的应用
1.5 SRY/Sry基因及其应用
1.5.1 SRY/Sry基因的发现与性别决定
1.5.2 SRY/Sry基因的结构特征
1.5.3 SRY/Sry基因在哺乳动物研究中的应用
1.6 狍的研究现状
1.6.1 野生狍资源分布
1.6.2 狍的遗传多样性研究现状
1.6.3 本研究的目的和意义
2 材料和方法
2.1 实验样品采集
2.1.1 RAPD实验材料
2.1.2 DNA测序实验材料
2.2 所用仪器和试剂
2.2.1 仪器
2.2.2 主要试剂及配制
2.2.3 引物合成
2.3 实验方法
2.3.1 基因组DNA的提取与检测
2.3.2 RAPD实验方法
2.3.3 DNA测序实验方法
2.3.4 数据分析
3 实验结果
3.1 基因组DNA提取结果
3.1.1 制备DNA的浓度和纯度
3.1.2 DNA降解程度的检测
3.2 RAPD标记结果
3.2.1 不同引物RAPD-PCR带纹特征
3.2.2 狍的遗传多样性分析
3.2.3 个体间的遗传关系
3.2.4 群体间的遗传变异与遗传分化
3.3 线粒体DNA控制区测序结果
3.3.1 线粒体DNA控制区序列变异分析
3.3.2 遗传多样性与群体遗传结构分析
3.3.3 系统发生分析
3.4 鹿科动物线粒体细胞色素b基因系统发育树
3.4.1 线粒体Cytb基因序列比对分析
3.4.2 系统发育分析—最大简约法
3.4.3 系统发育分析—最大似然法
3.4.4 系统发育分析—贝叶斯法
3.5 SRY基因扩增与测序结果
3.5.1 SRY基因PCR扩增结果
3.5.2 SRY基因测序结果
4 讨论
4.1 有关DNA提取
4.2 东北区抱的遗传多样性
4.2.1 RAPD标记遗传多样性
4.2.2 线粒体DNA遗传多样性
4.3 东北狍群体的遗传分化
4.4 狍的亚种分化
4.5 系统发育分析中3种建树方法的比较
4.6 鹿类动物的系统关系
4.7 鹿科动物亚科分歧时间推测
4.8 狍性别的分子鉴定及应用
4.9 东北区野生狍的保护生物学
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2005-10-21
参考文献
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