基于nSSUrRNA和mtSSUrRNA基因对尾柱类及管口类纤毛虫分子系统的初探

发布时间：2017-10-29 13:28

  本文关键词：基于nSSUrRNA和mtSSUrRNA基因对尾柱类及管口类纤毛虫分子系统的初探

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【摘要】：纤毛虫(原生动物,纤毛门)是单细胞真核生物中分化最复杂、最为高等的一类动物。因其具有独特的接合生殖方式、高度特化的细胞器结构以及分司不同功能的两种核型而在细胞生物学、真核生物遗传学以及生物进化等研究领域具有十分重要的研究价值和意义。但是长期以来,由于鉴定资料的不完整、分子信息的严重缺乏以及样品采集不足,使得作为纤毛虫学一个重要分支的分子系统学研究在许多类群中仍处于局部性阐释和片段资料的积累和探索阶段。在过去3年中,在国家自然科学基金重点项目等课题的资助下,本工作在目前工作基础上,初步探究了系统地位存在大量混乱的尾柱类和管口类纤毛虫的系统学以及与之相关的若干方法学问题。主要内容包括：(1)以尾柱类纤毛虫为例探讨nSSUrRNA基因二级结构在纤毛虫分子系统学研究中的适用性：目前纤毛虫的系统发生学分析主要依据nSSUrRNA基因的一级序列,而该基因的一些区域尤其高变区具有特异的二级结构,可能提供系统发生学或者形态分类学的有效信息。本工作以较为复杂高等但内部系统仍然混乱的尾柱类纤毛虫为对象,选取其中45个种的nSSUrRNA基因,筛选其中可能有系统分析价值的V2、V4、V7和V9高变区域,构建二级结构并利用二级结构构建系统树,同时基于二级结构对原有的一级序列构建系统树方法进行了改进,同时评估了这些高变区域运用于系统分析的实用性。分析结果表明,nSSUrRNA二级结构,尤其是高变区的二级结构具有很大的系统发生学分析价值。其中,V4区效果较好,能够区分较低阶元水平的关系,V9区在科以上的高级阶元水平适用,V2区虽然比V9区有更高的结构多样性,由于过于保守,不能提供可靠的系统关系,而V7区由于长度太短,不能提供有效信息。本工作通过加入二级结构信息,利用二级结构和序列综合得到的比对序列构建系统树,为探究纤毛虫的系统关系提供了一个新的角度,增进了对尾柱类纤毛虫内部的系统关系的了解。(2)利用mtSSUrRNA基因探讨管口类纤毛虫的系统发生关系：目前大部分纤毛虫系统发生学研究主要依据nSSUrRNA进行分析,然而研究表明,单一基因构建的系统树总是与依据形态学信息得出的系统关系存在不一致,有时并不能反应真实的系统进化关系。基于核内片段和线粒体基因等多基因进行纤毛虫系统发育重建的方法逐渐被采用。本工作聚焦于纤毛虫中较为低等的管口类和合膜类纤毛虫,新测定mtSSUrRNA基因50条,nSSUrRNA 10条,并分别基于mtSSUrRNA基因、nSSUrRNA及联合基因构建系统进化树。结果表明：1)mtSSUrRNA基因具有更高的变异率从而比nSSUrRNA基因更能反应较低阶元的系统关系；2)由mtSSUrRNA基因构建的系统树的某些节点的置信值较低,而联合nSSUrRNA基因和mtSSUrRNA基因构建的系统树则可以弥补这一点,反映更可靠的系统关系：3)Brooklynella属的居间地位在加入mtSSUrRNA基因信息后得到证实；4)加入mtSSUrRNA基因信息后,我们推论Trithigmostoma属应该属于Chilodonellidae科；5) Zosterodasys属在mtSSUrRNA基因分析中呈现为非单元发生,与nSSUrRNA基因结果分析一致；6)该基因较高的遗传变异有助于发现隐存种和更加深入地认识纤毛虫的多样性。
【关键词】：二级结构 尾柱类纤毛虫 管口类纤毛虫 系统分析 高变区 大核核糖体小亚基基因 线粒体核糖体小亚基基因
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q953
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 引言10-13
• 材料与方法13-17
• 1 样品采集15
• 2 细胞采集和DNA提取15-16
• 3 PCR扩增和克隆测序16-17
• 第1章 以尾柱类纤毛虫为例探讨nSSUrRNA基因二级结构在纤毛虫分子系统学研究中的适用性17-38
• 摘要17
• 引言17-19
• 材料与方法19-20
• 结果20-30
• 讨论30-38
• 第2章 围绕管口类纤毛虫探讨线粒体SSUrRNA基因在纤毛虫系统关系分析中的应用38-54
• 摘要38
• 引言38-40
• 材料与方法40-43
• 结果43-48
• 讨论48-54
• 参考文献54-60
• 致谢60-61
• 附录61

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1 王璞;基于nSSUrRNA和mtSSUrRNA基因对尾柱类及管口类纤毛虫分子系统的初探[D];中国海洋大学;2015年

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本文编号：1113207