基于部分线粒体基因的西藏血蜱Haemaphysalis tibetensis与褐黄血蜱Haemaphysalis fla
发布时间：2020-11-01 17:24
西藏血蜱Haemaphysalis tibetensis、褐黄血蜱Haemaphysalis flava均隶属于硬蜱科(Ixodidae)血蜱属(Haemaphysalis),可以传播多种病原体,危害人畜健康。西藏血蜱分布于我国青藏地区,褐黄血蜱在我国及日本、韩国等地广泛分布。通过两个物种种群遗传多样性的比较研究,对蜱的物种形成、进化、地理分布等研究具有一定的理论意义和实践价值。本研究基于线粒体COI、Cytb、ND5和16S rRNA基因对西藏血蜱种群与褐黄血蜱种群进行了分析。主要结果如下:1、本实验所使用的西藏血蜱种群采集于西藏自治区,获得74条COI序列,长度802 bp;57条Cytb序列,长度336 bp;66条ND5序列,长度476 bp;56条16S rRNA序列,长度406 bp。褐黄血蜱种群分别采集于河南省信阳市、江苏省无锡市以及湖南省岳阳市,获得60条COI序列,长度802 bp;62条Cytb序列,长度336 bp;62条ND5序列,长度476 bp;54条16S rRNA序列,长度407 bp。2、两种血蜱各线粒体基因都具有明显的AT偏倚性,西藏血蜱各线粒体基因的AT含量比褐黄血蜱各线粒体基因的AT含量整体偏低,说明西藏血蜱线粒体基因更易受到自然选择而发生变异。两种血蜱仅16S rRNA基因的转换都小于颠换,经碱基饱和替换性分析后发现,两种血蜱的各线粒体基因均未达到饱和。3、西藏血蜱各线粒体基因的遗传多样性参数均高于褐黄血蜱,说明西藏血蜱对环境的适应能力和生存能力较强。西藏血蜱进化较为稳定,仅线粒体16S rRNA基因显示种群受到瓶颈效应后迅速扩张;褐黄血蜱线粒体Cytb与ND5基因显示种群经历了瓶颈效应,线粒体COI与16S rRNA基因显示种群经历了瓶颈效应后又经历了扩张。4、西藏血蜱与褐黄血蜱各线粒体基因的密码子偏好性偏低,但是褐黄血蜱各线粒体基因的密码子偏好性高于西藏血蜱。ENC绘图分析可知导致两种血蜱密码子偏好性的原因主要是选择,而非突变。对比两种血蜱中各线粒体基因编码蛋白的氨基酸含量发现,西藏血蜱的编码蛋白中谷氨酸、缬氨酸、精氨酸等含量明显高于褐黄血蜱。5、在选择压力的分析中发现,西藏血蜱的COI和Cytb基因与褐黄血蜱的COI基因在进化过程中受到了正选择作用,其余线粒体基因受到了纯化作用。使用PAML软件对西藏血蜱与褐黄血蜱各线粒体基因进行正选择位点检测,COI基因与Cytb基因均检测到正选择位点,此结果与选择压力分析的结果相同。6、在联合序列分析中,西藏血蜱线粒体基因的变异较大,遗传多样性参数均高于褐黄血蜱,西藏血蜱进化稳定,而褐黄血蜱经历了瓶颈效应后又经历了种群的扩张。选择压力的结果显示,两种血蜱联合序列的Ka/Ks值均小于1,表明两种血蜱的进化过程受纯化作用的约束。
【学位单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S852.746
【部分图文】：
3.2.1 西藏血蜱与褐黄血蜱各线粒体基因碱基组成分析碱基组成偏向性是指 DNA 序列上所包含的 4 种碱基出现不同程度的碱基富集或偏低，它是由选择压力以及碱基的不对称突变引起的（Randall et al., 1987; Cheng et al., 1992;Francino et al., 1997）。在线粒体 COI 与 Cytb 基因中，西藏血蜱与褐黄血蜱的碱基含量均为 T＞A＞G＞C，AT 偏斜率为负，GC 偏斜率为正。而在线粒体 ND5 与 16S rRNA基因中，西藏血蜱与褐黄血蜱的碱基含量均为 A＞T＞C＞G，AT 偏斜率为正， GC 偏斜率为负。说明西藏血蜱与褐黄血蜱相同的基因对碱基的偏好性相同（表 3-3）。图 3-1 的数据显示，西藏血蜱线粒体基因的 AT 含量比褐黄血蜱线粒体基因的 AT 含量整体偏低，说明西藏血蜱线粒体基因更易受到自然选择而发生变异，AT 含量符合节肢动物线粒体 AT 含量偏高的特性（Simon et al., 1994）。两种血蜱的线粒体基因中 AT含量最高的是 16S rRNA 基因，最低的是 COI 基因，说明 COI 基因比 16S rRNA 基因更容易发生变异，符合在无脊椎动物中 COI 基因进化速率较快，16S rRNA 基因相对保守的特点（Howland D E et al., 1995; Spicer G B et al., 1995; 刘萍, 2013）。
图 3-2 西藏血蜱与褐黄血蜱线粒体基因使用频率最高的 3 个密码子含量与线粒体基因总 AT 含量的相关性Fig. 3-2 The correlation between the three most frequently used codons and overall ATcontent of H. tibetensis and H. flava
图 3-2 西藏血蜱与褐黄血蜱线粒体基因使用频率最高的 3 个密码子含量与线粒体基因总 AT 含量的相关性Fig. 3-2 The correlation between the three most frequently used codons and overall ATcontent of H. tibetensis and H. flava
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本文编号：2865853
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3.2.1 西藏血蜱与褐黄血蜱各线粒体基因碱基组成分析碱基组成偏向性是指 DNA 序列上所包含的 4 种碱基出现不同程度的碱基富集或偏低，它是由选择压力以及碱基的不对称突变引起的（Randall et al., 1987; Cheng et al., 1992;Francino et al., 1997）。在线粒体 COI 与 Cytb 基因中，西藏血蜱与褐黄血蜱的碱基含量均为 T＞A＞G＞C，AT 偏斜率为负，GC 偏斜率为正。而在线粒体 ND5 与 16S rRNA基因中，西藏血蜱与褐黄血蜱的碱基含量均为 A＞T＞C＞G，AT 偏斜率为正， GC 偏斜率为负。说明西藏血蜱与褐黄血蜱相同的基因对碱基的偏好性相同（表 3-3）。图 3-1 的数据显示，西藏血蜱线粒体基因的 AT 含量比褐黄血蜱线粒体基因的 AT 含量整体偏低，说明西藏血蜱线粒体基因更易受到自然选择而发生变异，AT 含量符合节肢动物线粒体 AT 含量偏高的特性（Simon et al., 1994）。两种血蜱的线粒体基因中 AT含量最高的是 16S rRNA 基因，最低的是 COI 基因，说明 COI 基因比 16S rRNA 基因更容易发生变异，符合在无脊椎动物中 COI 基因进化速率较快，16S rRNA 基因相对保守的特点（Howland D E et al., 1995; Spicer G B et al., 1995; 刘萍, 2013）。
图 3-2 西藏血蜱与褐黄血蜱线粒体基因使用频率最高的 3 个密码子含量与线粒体基因总 AT 含量的相关性Fig. 3-2 The correlation between the three most frequently used codons and overall ATcontent of H. tibetensis and H. flava
图 3-2 西藏血蜱与褐黄血蜱线粒体基因使用频率最高的 3 个密码子含量与线粒体基因总 AT 含量的相关性Fig. 3-2 The correlation between the three most frequently used codons and overall ATcontent of H. tibetensis and H. flava
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本文编号：2865853
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