两个地区马肠胃蝇蛆线粒体基因序列变异研究及线粒体基因组全序列分析
本文关键词:两个地区马肠胃蝇蛆线粒体基因序列变异研究及线粒体基因组全序列分析
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【摘要】:马胃蝇蛆病是由马胃蝇幼虫寄生于马属动物消化道内而引起的一种慢性消耗性疾病。该病呈世界分布,各地均有流行,国内主要流行于东北、西北及内蒙等地。马胃蝇蛆病原有4种蛆,即肠胃蝇(蛆)(Gasterophilus intestinalis)、红尾胃蝇(G.haemorrhoidalis)、兽胃蝇(G.pecorum)和烦扰胃蝇(G.veterinus),其中肠胃蝇蛆感染率最高且分布最广。马胃蝇主要损害宿主的胃肠部分,引起溃疡、脓肿、糜烂、穿孔和腹膜炎等损伤,进而引发宿主高度贫血、消瘦、免疫系统崩溃,严重感染时可造成马匹衰竭死亡,给养马业发展带来巨大经济损失。目前针对马胃蝇蛆的研究主要集中在传统的寄生虫学研究方面,如形态学、生活史以及疾病的流行病学调查与诊断等,关于分子方面的研究还相对较少。因此,本研究第一部分基于线粒体部分基因序列,研究新疆和黑龙江两个地区马肠胃蝇蛆的遗传变异情况。应用聚合酶链反应(PCR)分别对采自黑龙江和新疆马体内肠胃蝇蛆线粒体的部分序列进行扩增,包括细胞色素c氧化酶亚基(cox1)、核糖体大亚基(rrn L)和NADH脱氢酶亚基5(nad5)。应用分子生物学软件对所得序列进行比对和多态性分析,结果显示cox1,nad5,rrn L三段线粒体基因种内的变异分别为0.1-3.1%、0.4-3.4%和0.1-1.2%,种内变异最大的基因是nad5,而变异最小的基因是rrn L。马肠胃蝇蛆与鼻胃蝇蛆(G.nasilis)和黑腹胃蝇蛆(G.pecorum)cox1间的种间差异分别为11.6-17.6%和17.5-18.5%。贝叶斯(BI)法构建进化树发现,本研究所有肠胃蝇蛆样品与其它肠胃蝇蛆聚集在一起并且形成单分支,但来自国内同一地域的样品并未单独形成一分支。来自黑龙江和新疆地区的样品亲缘关系较国外样品近。本研究第二部分的内容是扩增新疆和黑龙江的肠胃蝇蛆线粒体全基因组,对整个基因组序列进行完整测序,运用线粒体基因组的蛋白质编码基因构建系统发生树,讨论肠胃蝇蛆与其他双翅目蝇类间进化关系。采用PCR等方法获得两个肠胃蝇蛆样品的线粒体全基因组序列长度分别为15687 bp(黑龙江)和15660 bp(新疆),包括13个蛋白质编码基因(PCGs)、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和1个D-loop区;A+T含量(70.2%和70.3%)明显高于G+C含量,这种高AT含量的现象在大多数蜘蛛昆虫中亦普遍存在。以线粒体13个蛋白质编码基因串联作为基因标记,采用MP、ML和BI法构建系统发生树的结果基本一致。结果显示进化树形成二个大的分支,胃蝇科、狂蝇科和寄蝇科形成一个分支,其它科虫体形成另一分支;在前一分支中,来自黑龙江和新疆地区的样品形成一个小分支,与纹皮蝇的关系较其它近。本研究的结果与已报道结果基本一致,表明线粒体全基因组是研究寄生虫系统发生很好的遗传基因标记。本研究首次对黑龙江和新疆的肠胃蝇蛆的线粒体序列变异情况进行了研究,首次获得了肠胃蝇蛆线粒体基因组全序列并对其特征进行分析,丰富了寄生蝇类线粒体基因组数据,为马胃蝇蛆的种群遗传、分子进化的研究提供了遗传标记。
【关键词】:马 肠胃蝇蛆 遗传变异 线粒体基因组 系统进化分析
【学位授予单位】:黑龙江八一农垦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S852.7
【目录】:
- 摘要4-6
- abstract6-10
- 第一章 文献综述10-32
- 1.1 马胃蝇蛆病10-16
- 1.1.1 病原10-12
- 1.1.2 生活史12-13
- 1.1.3 流行病学13-15
- 1.1.4 致病作用及症状15
- 1.1.5 马胃蝇蛆病的防控15-16
- 1.2 双翅目昆虫线粒体基因组的研究进展16-32
- 1.2.1 双翅目昆虫线粒体基因组测定完成概况16-28
- 1.2.2 昆虫线粒体特点28-29
- 1.2.3 线粒体基因组在昆虫中的应用29-32
- 第二章 两个地区马肠胃蝇蛆部分线粒体基因序列的遗传变异分析32-48
- 2.1 材料与方法32-41
- 2.1.1 材料32-35
- 2.1.2 方法35-38
- 2.1.3 测序38-41
- 2.2 结果41-47
- 2.2.1 马肠胃蝇蛆线粒体cox1、nad5和rrn L基因扩增结果41-42
- 2.2.2 不同地区马肠胃蝇蛆线粒体序列分析和进化分析42-47
- 2.3 讨论47-48
- 第三章 马肠胃蝇蛆线粒体全基因组序列及系统发生研究48-81
- 3.1 材料与方法48-55
- 3.1.1 材料48-49
- 3.1.2 方法49-55
- 3.2 结果55-77
- 3.2.1 肠胃蝇蛆线粒体的各基因序列PCR扩增及鉴定55-63
- 3.2.2 肠胃蝇蛆线粒体全基因组分析63-76
- 3.2.3 进化分析76-77
- 3.3 讨论77-81
- 3.3.1 肠胃蝇蛆线粒体基因组的结构特征77-78
- 3.3.2 蛋白编码基因特征78
- 3.3.3 t RNA基因和核糖体基因78-79
- 3.3.4 非编码区79
- 3.3.5 进化分析79-81
- 第四章 全文结论81-83
- 附录83-87
- 参考文献87-95
- 致谢95-97
- 作者简历97
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,本文编号:763399
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