花羔红点鲑补体系统基因克隆及分子进化研究

发布时间：2020-06-15 11:20

【摘要】：花羔红点鲑(Salvelinus malma)为鲑科红点鲑属的鱼类,体色由褐色至灰色。有陆封型和洄游型之分,在我国境内主要为陆封型,终身生活于江河干流及支流清冷水域。食性广,以底栖动物及落入水面的昆虫为主,有的时候会跳出水面掠食。花羔红点鲑不仅能够在不进食情况下存活下来,而且它们还可以根据大麻哈鱼卵,它们最喜欢的食物的数量,改变肠道的体积。扩展变化的肠道使花羔红点鲑可以尽量多地利用多余的食物,尽可能地储存能量。尤其在大麻哈鱼鱼卵被吃完的时候,花羔红点鲑就开始变得节约起来。通过缩小的肠道使自身不需要摄食太多,这样就能够维持身体机能的运作。在生产实践中,人们将花羔红点鲑与七彩鲑(Salvelinus fontinalis)杂交获得了杂交鲑(七彩鲑♀×花羔高红点鲑♂)。杂交鲑在生产实践中表现出良好的杂种优势。由于杂交种具有优秀的的养殖经济性能,养殖户更愿意选择杂交种进行养殖。目前由于花羔红点鲑营养价值高,养殖周期长,养殖环境要求完善,导致花羔红点鲑价格居高不下。而且在我国对于三文鱼界定的模糊,缺少完善的科研技术对于鲑鱼的种质进行鉴定,鲑科鱼类又善于通过杂交获得,导致我国鲑鱼市场品种混杂,杂交鲑鱼泛滥,对于生物多样性的保护起到了一定的不利影响,也对鲑鱼消费市场有很大的冲击。本实验从线粒体基因组的角度,对生活在我国东北鸭绿江流域的的花羔红点鲑,杂交鲑,进行了比较分析,为我国鲑鳟鱼属种质资源保护和利用提供了基础数据。其次本实验测定了花羔红点鲑在注射嗜水气单胞菌(实验组)和生理盐水(对照组)的条件下的的全长转录组,并且通过对于花羔红点鲑补体系统的基因的克隆,进一步为我国花羔红点鲑补体系统免疫基因分子演化提供数据支持。花羔红点鲑的完整线粒体基因组序列长度为16,652个核苷酸,由13个蛋白质编码基因,2个核糖体RNA基因,22个转移RNA基因和2个非编码区(L链复制起点和对照区)组成,显示出与大多数脊椎动物的线粒体基因组相保守基因排列。基于Cytb基因的花羔红点鲑以及其他四个红点鲑亚种的系统发育分析表明,中国陆封型花羔红点鲑与花羔红点鲑亚种克氏红点鲑和宫部红点鲑有密切的关系。这个结果不支持花羔红点鲑的已有物种分类关系,需要进一步的研究来确定中国陆封花羔红点鲑的系统发育位置。进而又对杂交鲑的完整线粒体基因组序列进行了测序。它长度为16,623个核苷酸,由13个蛋白质编码基因,2个核糖体RNA基因,22个转移RNA基因和两个非编码区(L链复制起点和控制区)组成,系统发育树显示杂交鲑鱼隶属红点鲑,在花羔红点鲑与七彩鲑之间,与七彩鲑的关系更密切,原因可能是由于在线粒体基因组遗传中,更偏向于母系遗传,而杂交鲑的母本恰好是七彩鲑。杂交鲑的完整线粒体基因组序列为鲑鱼分类提供了一个重要的信息,以便更好地了解鲑鱼的生物多样性和进化,并且可以将其数据用于研究鲑鱼类群的群体遗传信息和物种鉴定的标记。在以细菌侵染后花羔红点斑鲑为材料,构建了全长转录组文库。经过质量控制,从31,233个高质量转录本中共获得27,829个转录本,并鉴定出24,541个开放阅读框(ORF),其中17,670个完整。将27,829个转录本用于功能富集和分类分析,25,809个转录本得到注释。相对于后天免疫基因,注释到更多先天免疫相关基因。为验证全长转录组鉴定基因序列准确性,选择花羔红点鲑C4基因进行重新克隆测序验证,进一步证明测序结果的准确性。
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q78;S917.4
【图文】：

14图 2-1 花羔红点鲑完整线粒体基因组的基因图谱Fig 2.1 Gene map of the complete mitochondrial genome of Salvelinus malma .表 2-2 花羔红点鲑线粒体基因组的特征Table 2.2 Characteristics of the complete mitochondrial genome of Salvelinus malma .Geneposition Size(bp) CodonFrom To Nucleotide Aminoacid Initiation StoptRNA-Phe 1 68 6812S rRNA 69 1015 947tRNA-Val 1016 1087 7216S rRNA 1088 2766 1679tRNA-Leu 2767 2841 75ND1 2842 3816 975 324 ATG TAAtRNA-Ile 3823 3894 72tRNA-Gln 3892 3962 71tRNA-Met 3962 4030 69ND2 4031 5080 1050 349 ATG TAA

第二章 花羔红点鲑及其杂交种线粒体 DNA 测序及系统发育分析为了探索花羔红点鲑的系统发育位置，使用其他九种鲑科物种的公共 Cytb 基因构建了基于最大似然（ML）和贝叶斯方法的系统发育。两种外系群物种，克拉克大麻哈鱼（Oncorhynchus clarkii henshawi）和一种杂交鲑（O. mykiss x Salmo salar）被用作外群。通过 Clustal X 以默认设置比对核苷酸序列，并通过 jModel Test 0.1[70]计算最佳拟合核苷酸模型（TrN + I）[71]。然后由 PhyML3.1[72]和 MrBayes[73]进行 ML 和贝叶斯分析，并分别通过 1,000 次引导和后验概率验证。ML 和贝叶斯方法产生相同的系统发育（图 2-2），表明中国陆封型花羔红点鲑与花羔红点鲑亚种克氏红点鲑和宫部红点鲑有密切的关系。它不支持花羔红点鲑鱼的单系种关系。需要进一步研究形态学和分子比较，以解决中国陆封型花羔红点鲑的系统发育位置。

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本文编号：2714342