论文摘要
翼手目是哺乳动物中一类特殊的群体,以自主飞行为主要的运动方式,物种丰富,分布广泛,与人类接触密切。迄今为止,许多关于翼手目进化的争议依然存在,尤其是在较高阶元分类问题上。目前,基于分子生物学对翼手目各科及近缘属间的研究还比较薄弱,存在传统形态学与分子证据研究结果出现分歧的情况。然而,由于分子数据的缺乏阻碍了翼手目系统进化及保护的研究。关于蹄蝠科的分类以及系统发育研究,大多以传统的形态学以及回声定位声波为基础。由于缺乏分子数据的支持与验证,蹄蝠科与与之关系较近的菊头蝠科的分类关系一直存在争议。线粒体基因组作为细胞核外的一种遗传系统,结构简单,易分离,基因组成稳定且具有独立的复制能力。随着分子生物学及测序技术的发展,线粒体基因组全序列的获取更加便捷,因此被广泛应用于种群遗传学和系统发育等研究。本论文完成了翼手目蹄蝠科3个物种线粒体基因组测序、注释及分析,比较了这三个物种的线粒体基因组与翼手目其他物种线粒体基因组序列,探讨了线粒体基因组的进化特征及种间变异。结合翼手目的线粒体基因组数据,进一步丰富了翼手目线粒体基因组数据库,为研究比较基因组学提供了基础数据;此外,利用GenBank下载的线粒体基因组数据,利用13个蛋白编码基因联合构建了系统发育树,对翼手目系统发育关系进行了探讨。（1）利用高通量测序技术首次测定了果树蹄蝠Hipposideros pomona、中蹄蝠Hipposideros larvatus及三叶蹄蝠Aselliscus stoliczkanus的线粒体基因组序列。通过生物信息学方法对线粒体基因组序列进行注释,分析了每个物种线粒体基因组大小、碱基组成、基因组成及排列顺序、密码子使用情况及tRNA的二级结构等。果树蹄蝠、中蹄蝠及三叶蹄蝠的线粒体基因组组成基本一致,均包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一段非编码的控制区。（2）利用比较基因组学的方法对3个物种线粒体基因组结构特征及种内、种间的异同点进行了比较分析,其中,H.pomona及H.larvatus蛋白质编码基因的排列顺序和转录方向与已报道的其它物种一致,但A.stoliczkanus与前二者相比,发现在12S rRNA与tRNA-Val之间包含了一个tRNA-Gln的多余的拷贝,并且在COIII和ND3之间检测到tRNA-Gly的缺失,而重复和缺失并未对密码子使用偏好造成显著影响,推测可能与突变积累的时限和mtDNA紧凑性有关。（3）三个物种线粒体基因组的A+T含量均在55%以上,且AT富集区长度存在差异。三个物种线粒体基因组各个组分的碱基组成均存在较强的A+T偏向,暗示了进化过程中,线粒体基因组具有较强的CG→AT的突变和选择压力。三个物种线粒体基因组的蛋白质编码基因大都使用典型的ATN作为起始密码子,且大多以完整的TAA或TAG作为终止密码子,但H.pomona的COIII和ND4分别以不完整的TA和T作为终止密码子。且在蛋白质编码基因中,氨基酸以及密码子的使用均具有较强的偏向性,其中使用频率最高的四种氨基酸分别为Leu,Phe,Ile和Ser。（4）通过生物信息学方法,比较本研究所得的三个物种线粒体基因组全序列发现,在线粒体基因组碱基组成、基因同源性、基因重叠区及间隔区等方面,三个物种之间存在微小差异。结合翼手目已测得的其他物种的线粒体基因组数据,计算了不同物种之间mtDNA序列的遗传距离,并基于线粒体基因组中PCGs序列,采用BI和ML分析方法,构建系统发育树,所得的拓扑结构较为相似,所得结果均支持阴翼手亚目和阳翼手亚目分类系统。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 刘莹莹
导师: 牛红星
关键词: 蹄蝠科,高通量测序,线粒体基因组,基因重排,系统发育
来源: 河南师范大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学,生物学
单位: 河南师范大学
分类号: Q953
DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000261
总页数: 88
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