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六种白蚁线粒体基因组序列及遗传多样性分析

2020-12-09阅读(1051)

六种白蚁线粒体基因组序列及遗传多样性分析

论文摘要

白蚁作为一种古老的,起源悠久,种类众多且品级分化明显的社会性昆虫,在昆虫分类系统中处于较原始和古老的地位。本论文首次测定了小楹白蚁（Incisitermes minor）,新渡户近扭白蚁（Pericapritermes nitobei）,古田近扭白蚁（Pericapritermes gutianensis）,细颚散白蚁（Reticulitermes leptomandibularis）,近黄胸散白蚁（Reticulitermes periflaviceps）和近圆唇散白蚁（Reticulitermes perilabralis）等六种白蚁的线粒体全基因组,并对每种白蚁序列进行了详细的注释与分析。同时,对6种白蚁的线粒体全基因组的碱基组成、氨基酸组成、密码子使用等方面进行了系统地分析,并对其进行了系统发育树的构建与简单的进化关系分析。另外,本研究对已有的14种散白蚁属白蚁（NCBI数据库中11种,实验测得3种）线粒体全基因组数据进行多重序列比对,以期找到Cytb基因中片段可作为DNA条形码应用于散白蚁属白蚁的分子分类鉴定。本论文研究的主要结果如下:（1）完成小楹白蚁、古田近扭白蚁、新渡户近扭白蚁、细颚散白蚁、近黄胸散白蚁和近圆唇散白蚁线粒体全基因组序列的注释分析,其线粒体全长分别为15970bp、15264bp、15224bp、15920bp、15925bp和15926bp。（2）通过对六种白蚁线粒体基因组中各个组分分析,发现同属的白蚁不论在碱基组成、基因间隔区和重叠区、蛋白编码基因起始密码子和终止密码子、RNA基因和控制区都十分相似,而不同属的白蚁在各个方面都具有较为明显的差异。（3）系统发育分析结果为:细颚散白蚁与尖唇散白蚁亲缘关系最近,近黄胸散白蚁与散白蚁属Reticulitermes kanmonensis亲缘关系最近,之后与近圆唇散白蚁汇为一支;古田近扭白蚁和新渡户近扭白蚁亲缘关系最近,之后与其他近扭白蚁属白蚁汇为一支;小楹白蚁与堆沙白蚁属（Cryptotermes secundus）亲缘关系最近。NJ建树结果与ML建树结果类似,进一步探究六种白蚁在各自属水平下与其他白蚁种类之间的亲缘关系。（4）通过多重比对筛选在Cytb基因中获得一段基因片段,作为DNA条形码,使用遗传距离法和系统发育法对Cytb-2DNA条形码片段进行分析。遗传距离法分析结果中,barcoding gap范围在0.008-0.018;系统发育分析法结果中,系统发育树呈现了明显的种群分离现象,两种方法均证实该DNA条形码的可行性。本研究的Cytb-2DNA条形码能准确完成对10个未知种样品的种类鉴定,通过该应用实例,最终认为该Cytb-2片段可以作为DNA条形码对散白蚁属种类进行分子分类鉴定。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1.前言
  •   1.1 线粒体基因组介绍
  •     1.1.1 线粒体
  •     1.1.2 线粒体基因组
  •     1.1.3 线粒体基因组应用方法
  •   1.2 白蚁简介
  •     1.2.1 白蚁的分类
  •     1.2.2 白蚁的种类和分布
  •     1.2.3 本研究中等翅目三个属概述
  •   1.3 白蚁线粒体基因组研究现状
  •     1.3.1 白蚁线粒体全基因组
  •     1.3.2 白蚁部分线粒体基因组
  •     1.3.3 白蚁线粒体基因组应用
  •   1.4 DNA条形码的开发
  •     1.4.1 DNA条形码简介
  •     1.4.2 DNA条形码分析方法
  •     1.4.3 DNA条形码在白蚁上的应用
  • 2.材料与方法
  •   2.1 研究材料
  •     2.1.1 白蚁样本
  •     2.1.2 实验试剂
  •     2.1.3 实验器材
  •   2.2 研究方法
  •     2.2.1 DNA提取和保存
  •     2.2.2 引物设计
  •     2.2.3 PCR扩增和克隆测序
  •     2.2.4 序列拼接和注释分析
  •     2.2.5 系统发育分析
  • 3.结果与分析
  •   3.1 六种白蚁线粒体全基因组序列分析
  •     3.1.1 小楹白蚁线粒体全基因组
  •       3.1.1.1 基因组概述和结构
  •       3.1.1.2 碱基组成
  •       3.1.1.3 基因间隔区和重叠区
  •       3.1.1.4 蛋白编码基因
  •       3.1.1.5 核糖体RNA和转运RNA
  •       3.1.1.6 控制区
  •     3.1.2 新渡户近扭白蚁和古田近扭白蚁线粒体全基因组分析
  •       3.1.2.1 基因组概述和结构
  •       3.1.2.2 碱基组成
  •       3.1.2.3 基因间隔区和重叠区
  •       3.1.2.4 蛋白编码基因
  •       3.1.2.5 核糖体RNA和转运RNA
  •       3.1.2.6 控制区
  •     3.1.3 近黄胸散白蚁,近圆唇散白蚁和细颚散白蚁线粒体全基因组
  •       3.1.3.1 基因组概述和结构
  •       3.1.3.2 碱基组成
  •       3.1.3.3 基因间隔区和重叠区
  •       3.1.3.4 蛋白编码基因
  •       3.1.3.5 核糖体RNA和转运RNA
  •       3.1.3.6 控制区
  •     3.1.4 系统发育分析建树结果
  •       3.1.4.1 最大似然法（ML）构建的系统发育树
  •       3.1.4.2 邻位相连法（NJ）构建的系统发育树
  •     3.1.5 小结和讨论
  •   3.2 六种等翅目白蚁线粒体基因组成比较
  •     3.2.1 六种白蚁整体概述
  •     3.2.2 碱基组成差异分析
  •     3.2.3 基因间隔区和重叠区差异分析
  •     3.2.4 蛋白编码基因差异分析
  •     3.2.5 核糖体RNA和转运RNA差异分析
  •     3.2.6 控制区差异分析
  •     3.2.7 小结和讨论
  •   3.3 散白蚁属白蚁线粒体基因组DNA条形码开发
  •     3.3.1 分子标记基因筛选及DNA条形码确定
  •     3.3.2 DNA条形码可行性分析
  •     3.3.3 DNA条形码功能验证及应用
  •     3.3.4 小结和讨论
  • 4.全文总结和讨论
  •   4.1 全文总结
  •   4.2 创新点
  •   4.3 全文讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的文章

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 廖一源

    导师: 张大羽

    关键词: 等翅目,线粒体基因组,系统发育分析,散白蚁属,条形码

    来源: 浙江农林大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 浙江农林大学

    分类号: Q963

    总页数: 102

    文件大小: 3517K

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