鲸及反刍亚目Hoxd11基因的分子进化研究

发布时间：2017-10-14 18:22

  本文关键词：鲸及反刍亚目Hoxd11基因的分子进化研究

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【摘要】：哺乳动物的肢具有极大的多样性,一直是生物学家们研究的热点之一。就腕骨而言,鲸及反刍亚目的动物及其祖先具有一种特殊的腕骨融合现象,即远端的小多角骨与头状骨的融合。为了揭示这一特殊融合现象背后的分子基础,基于肢发育相关基因Hoxd11在哺乳动物的腕骨融合方面的重要作用,我们从分子进化的角度对该基因进行了一系列分析。本研究主要使用了PAML软件中“分枝”模型(branch model)、“分枝-位点”模型(branch-site model)、"位点”模型(site model)、"分支”模型(clade model C)以及滑动窗口分析(sliding window analyses)和系统发育网络(phylogenetic network)等对包括鲸及反刍亚目在内的20种哺乳动物代表物种的Hoxd11进行分析。哺乳动物祖先的腕骨融合状态的重建结果显示,这种特定类型的远端腕骨融合现象,最早可以追溯到鲸和反刍亚目的共同祖先中。而我们的分子进化研究结果表明,肢发育相关基因Hoxd11在鲸及反刍亚目的祖先枝中发生了加速进化的现象,由于该基因在腕骨融合中发挥重要作用,因此我们认为这里检测到的加速进化现象,同鲸及反刍亚目的特定腕骨融合具有密切关系,即肢发育相关基因Hoxd11对哺乳动物远端腕骨(小多角骨及头状骨)的融合具有作用。同前人的研究不同,我们是从分子进化的角度,在整个哺乳动物代表物种范围内进行检测,进而得到了Hoxd11在远端腕骨融合中的作用。已报道的Hoxd11在腕骨融合方面的作用,尚未涉及远端的小多角骨与头状骨,因此,我们的结果在一定程度上,扩展了肢发育相关基因Hoxd11在哺乳动物肢发育中的功能。
【关键词】：鲸 反刍亚目 Hoxd11 腕骨 加速进化
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q953
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-26
• 第一节 鲸及反刍亚目的背景概述11-14
• 1.1.1 鲸的概述11-13
• 1.1.2 反刍亚目动物的概述13-14
• 第二节 哺乳动物肢的多样性概述14-19
• 1.2.1 哺乳动物肢的概述14-16
• 1.2.2 哺乳动物腕骨的多样性16-19
• 第三节 Hox基因家族的背景概述19-24
• 1.3.1 Hox基因家族的分类19-21
• 1.3.2 Hox基因家族的表达及调控模式21-22
• 1.3.3 Hox基因家族的功能研究22-24
• 第四节 分子进化研究概述24-25
• 第五节 研究目的及方法25-26
• 第二章 肢发育相关基因Hoxd11在鲸及反刍亚目中的分子进化研究26-54
• 第一节 材料与方法26-40
• 2.1.1 样品来源及物种范围26
• 2.1.2 分子克隆及测序26-36
• 2.1.3 哺乳动物的腕骨融合情况的重建36-37
• 2.1.4 分子进化分析37-40
• 第二节 结果40-49
• 2.2.1 哺乳动物前肢的腕骨融合状态的重建40-42
• 2.2.2 哺乳动物的Hoxd11的序列比对42
• 2.2.3 哺乳动物中Hoxd11的分子进化分析42-49
• 第三节 讨论49-54
• 第三章 结论54-58
• 第一节 结论54-56
• 第二节 本研究的创新之处56-57
• 第三节 展望57-58
• 参考文献58-62
• 附录62-69
• 致谢69-70
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果70

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本文编号：1032509