家蚕核型多角体病毒（BmNPV）bro基因的遗传多样性和进化分析

论文摘要

本实验室完成了BmNPV CQ1株的基因组测序,将其基因组序列与NCBI上公布的BmNPV T3株的基因组序列进行比较,发现两者之间存在两个主要的差异区域,分别称为V1、V2区。V1区位于T3基因组中的第76 031bp-78 388bp（共2358bp）,V2区位于T3基因组的第125 542 bp-127 075 bp（共1534bp）,V1、V2区主要包括的是bro基因。收集重庆病毒株CQ2、四川病毒株SC、江苏病毒株JS和广东株病毒株GD。分别以它们的基因组为模板扩增对应于T3株的V1、V2区,通过克隆、测序得到这些V1、V2区的序列信息。结合NCBI上公布的BmNPV-T3与-SC7两株病毒的bro基因的序列信息进行bro基因的遗传多样性和进化分析,其主要结果如下: 1.bro基因在各BmNPV株基因组中的分布 采用DNAstar软件包分析bro基因在各BmNPV株基因组中的分布。在所分析的7株病毒株中,bro基因分布在基因组的三个区域,bro基因的拷贝数存在差异。T3株基因组中存在bro-a,bro-b,bro-c,bro-d,bro-e 5个拷贝,它们分布于基因组的三个区域,其中bro-a单独存在于基因组的一个区域,bro-b和bro-c,bro-d和bro-e分别以两两串联的方式存在于基因组的另外两个区域。以T3株bro基因的分布为参照,在bro基因分布的第二个区域,CQ1、CQ2、SC、JS株缺失一个bro-b基因;在bro基因分布的第三个区域,GD株缺失一个bro-e基因。 2.bro基因的系统发育分析 对所获得的24个bro基因采用邻接法进行系统发育分析。在构建的系统发育树中主要有三个大的分支,bro-d基因在一个分支上,属于A亚组;bro-a和bro-c在一个分支上,属于B亚组;bro-d和bro-e在一个分支上,属于C亚组。这与Kang等的结果保持一致。C亚组的bro基因与A亚组和B亚组的bro基因具有较大的进化分歧。 3.bro基因的多态性分析 本研究用DnaSP软件包对不同地区BmNPV株bro-c,d,e基因的多态性进行分析。结果表明bro-c,d,e基因都存在高密度的SNP位点。出现在这三类基因中的单核苷酸位点或核苷酸片段的插入/缺失数目分别为9,1,1。（θ,π）分析表明bro-c基因的多态性在三类bro基因中最高。Tajima’D统计学检验结果是各类bro基因多态性都不显著,暗示它们的核苷酸变化符合中性突变假说。bro-c、bro-d和bro-e这三类基因的dN/dS值分别为0.347、0.369、0.228,说明它们整体受到了负向选择。从Sliding-window分析可以看出,bro-c、bro-d和bro-e的大部分位点Pi（a）/Pi（s）值（一种dN/dS的动态估算方法）都小于1,但是它们分别在121-150bp、100-147bp、208-255bp这些区段存在Pi（a）/Pi（s）值大于1的位点,表明bro基因N端的某些位点受到了正向选择,而这些基因整体受到负向选择的作用。 4.BRO蛋白单个密码子受到的选择压力分析

论文目录

• 缩略词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 bro基因的研究进展
• 1.1.1 bro基因的来源及分布
• 1.1.2 bro基因的进化
• 1.1.3 BmNPV的bro基因的功能研究
• 1.2 生物的遗传多样性及分子检测技术
• 1.3 基因组及基因的进化
• 1.3.1 基因重复（gene duplication）引起的基因进化
• 1.3.2 水平转移（horizontal transfer）引起的基因进化
• 1.3.3 基因融合与分裂（fusion and fission）引起的基因进化
• 1.3.4 外显子重排（exon shuffling）引起的基因进化
• 1.3.5 逆转座（retrotransposition）引起的基因进化
• 1.3.6 可移动元件（mobile elements）引起的基因进化
• 1.4 病毒分子多态性及进化分析
• 1.4.1 同源性分析
• 1.4.2 系统发育分析
• 1.4.3 DNA多态性和分子进化分析
• 1.4.4 不同选择压力下的进化模式
• 第二章 引言
• 2.1 研究的目的和意义
• 2.2 研究的内容
• 2.3 技术路线
• 第三章 BmNPV株V1、V2区片段的PCR扩增、克隆和测序
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 各BmNPV株基因组DNA的提取
• 3.2.2 各BmNPV株V1、V2片段的PCR扩增
• 3.2.3 各BmNPV株V1、V2片段的克隆、鉴定和测序
• 第四章 各BmNPV株bro基因的分析研究
• 4.1 bro基因在各BmNPV株基因组中的分布
• 4.1.1 各BmNPV株V1、V2中包含的bro基因
• 4.1.2 bro基因在各BmNPV株基因组中的分布
• 4.2 bro基因的系统发育分析
• 4.3 bro基因的多态性分析
• 4.4 BRO蛋白单个密码子所受选择压力的分析
• 4.5 讨论
• 第五章 小结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 在学期间完成的文章