三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组及其他两种库蚊比较分析

发布时间：2017-03-28 03:01

  本文关键词：三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组及其他两种库蚊比较分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：库蚊属作为蚊科的第一大属,分布广泛,是重要的虫媒传播载体,包括传播流行性乙型脑炎、淋巴丝虫病等。虫媒传染病的控制主要依赖于对传染媒介的控制,线粒体基因组以其基因结构稳定、编码成分保守、母系遗传、进化速度快、无重复以及高拷贝等特点,被广泛用于分子进化模式、系统分类学、系统发生学和种群遗传学等研究,同时研究物种之间的系统发育关系对于蚊虫控制具有指导意义。三带喙库蚊和淡色库蚊分别是乙型脑炎病毒和班氏丝虫病的重要传播媒介,研究三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组丰富了库蚊属线粒体基因组的理论数据,也为这两种蚊虫的控制研究奠定了基础。将得到的两个线粒体基因组与目前已知的库蚊属中其它两个物种的线粒体基因组进行比较分析为库蚊属物种的基础生物学研究及应用提供理论依据。本研究以线粒体DNA为模板,采用常规PCR技术及基因克隆,对三带喙库蚊和淡色库蚊的线粒体基因组进行了测序、拼接及注释分析。与其他已知库蚊属物种的线粒体基因组进行比较分析,并利用线粒体基因组的13个蛋白编码基因进行系统发育分析。研究内容和结果如下:1.三带喙库蚊线粒体基因组三带喙库蚊的线粒体基因组是环状双链DNA分子,长为14 844 bp,包含37个编码基因即2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因和22个tRNA基因,该线粒体基因组的调控区序列在本次测序中未获得。三带喙库蚊的全线粒体基因组、蛋白编码基因、tRNA基因和rRNA基因的AT含量分别为77.6%、76.5%、78.8%和81.8%,均表现出明显的AT含量偏向性。蛋白编码基因中:除了COI的起始密码子是TCG,其余的蛋白编码基因的起始密码子均为ATN;除了COI和COII以T作为终止密码子,其余均为完整的TAA形式。该线粒体基因组中的22个tRNA大小范围在65-72 bp,除了trnS(AGN)缺少双氢尿嘧啶(DHU)臂外,其余的均可以形成典型三叶草式的二级结构,在这些二级结构中总共存在30处碱基错配。本文是蚊科中第一个对12S rRNA和16S rRNA基因进行了二级结构预测,且这两种rRNA二级结构中同样存在G-U配对。2.淡色库蚊线粒体基因组淡色库蚊线粒体基因组全长15 617 bp,包含37个基因及1个控制区,其结构及基因排序与三带喙库蚊一致。淡色库蚊的全线粒体基因组、蛋白编码基因、tRNA基因、rRNA基因和控制区AT含量分别为77.6%、76.6%、78.9%、82.5%和88.8%,表现出明显的AT含量偏向性。淡色库蚊线粒体基因组的蛋白编码基因的起始密码子和终止密码子与三带喙库蚊一致,除了COII的起始密码子在三带喙库蚊中为ATG,而在淡色库蚊中为ATA。淡色库蚊线粒体基因组中的22个tRNA大小范围在64-72 bp,除了trnS(AGN)缺少双氢尿嘧啶臂外,其余的均可以形成典型三叶草式的二级结构。预测得到的tRNA和rRNA二级结构中均含有非标准配对。淡色库蚊线粒体基因组的控制区长度为747 bp,其AT含量在整个线粒体基因组中最高,同时对调控区中特殊结构的预测表明含有4个串联重复结构。3.库蚊属线粒体基因组序列的比较分析目前为止报道的库蚊属线粒体基因组中致倦库蚊的一条序列的调控区已测得(其线粒体基因组全长为15 587 bp;调控区长704 bp),尖音库蚊和另一致倦库蚊的线粒体基因组的调控区均不完整(线粒体基因组的长度均为14 856 bp)。将本文测得的三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组与库蚊属其他物种线粒体基因组进行对比,表明它们的线粒体基因组的基因组成和排序完全一致,均含有37个基因和1个控制区。整体上和各个组份的碱基均具有明显的AT偏好。已知库蚊属的控制区包括淡色库蚊747 bp,88.8%;尖音库蚊742 bp,88.8%;致倦库蚊704 bp,88.5%。对以上调控区的特殊结构进行预测表明均含有4个串联重复结构,且在这些结构中均具有较高的保守性。4.库蚊属线粒体基因组的系统发育基于线粒体基因组的13个蛋白编码基因的核苷酸序列使用ML法,以冈比亚按蚊为外群,对三带喙库蚊、淡色库蚊、尖音库蚊和致倦库蚊进行系统发育分析,结果表明三带喙库蚊与其余的5个线粒体基因组分开。淡色库蚊与土耳其的尖音库蚊聚到了一起。而致倦库蚊聚到了淡色库蚊和尖音库蚊之间。本研究获取了三带喙库蚊和淡色库蚊的线粒体基因组序列,并对其进行注释分析,同时是蚊科第一个对rRNAs进行了二级结构的预测。丰富了库蚊线粒体基因组数据,也为后续库蚊线粒体基因组测序和分析提供参考和依据。
【关键词】：三带喙库蚊 淡色库蚊 库蚊属 线粒体基因组 比较基因组分析
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R384.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 1 绪论13-19
• 1.1 线粒体与线粒体基因组13
• 1.1.1 线粒体13
• 1.1.2 线粒体基因组13
• 1.2 线粒体基因组的特性13-14
• 1.2.1 线粒体基因组的进化13-14
• 1.2.2 线粒体基因组的特征14
• 1.3 库蚊属线粒体基因组研究进展14-15
• 1.4 库蚊属线粒体基因组的特征15-17
• 1.4.1 库蚊属线粒体基因组的蛋白质编码基因15-16
• 1.4.2 库蚊属线粒体基因组的t RNA基因16
• 1.4.3 库蚊属线粒体基因组的r RNA基因16-17
• 1.4.4 库蚊属线粒体基因组的控制区17
• 1.5 三带喙库蚊和淡色库蚊17-18
• 1.6 本研究的目的和意义18-19
• 2 材料与方法19-27
• 2.1 实验材料19-20
• 2.1.1 供试材料19
• 2.1.2 库蚊属线粒体基因组序列19-20
• 2.2 实验仪器与设备20
• 2.3 实验用试剂20-21
• 2.4 生物信息学软件21
• 2.5 实验方法21-27
• 2.5.1 单只蚊虫线粒体DNA的提取21-22
• 2.5.2 库蚊蚊虫线粒体基因组的PCR扩增22
• 2.5.3 PCR产物检测、回收并纯化22-23
• 2.5.4 克隆23-24
• 2.5.5 线粒体基因组序列的拼接24
• 2.5.6 线粒体基因组序列注释及分析24-25
• 2.5.7 库蚊属物种系统发育关系分析25-27
• 3 结果分析27-55
• 3.1 三带喙库蚊线粒体基因组分析27-39
• 3.1.1 线粒体基因组的结构27-30
• 3.1.2 三带喙库蚊线粒体基因组碱基组成30
• 3.1.3 蛋白质编码基因30-33
• 3.1.4 t RNA基因的二级结构预测33-36
• 3.1.5 r RNA基因的二级结构预测36-39
• 3.3 淡色库蚊线粒体基因组分析39-47
• 3.3.1 线粒体基因组的结构39-41
• 3.3.2 线粒体基因组碱基组成41-42
• 3.3.3 蛋白质编码基因42-45
• 3.3.4 t RNA基因的二级结构预测45-46
• 3.3.5 r RNA基因的二级结构预测46-47
• 3.3.6 控制区及其串联重复结构47
• 3.4 库蚊属线粒体基因组的比较分析47-55
• 3.4.1 库蚊属线粒体基因组的结构47-48
• 3.4.2 库蚊属线粒体基因组的碱基组成48
• 3.4.3 库蚊属线粒体基因组的蛋白质编码基因48-51
• 3.4.4 库蚊属线粒体基因组的t RNA基因51
• 3.4.5 库蚊属线粒体基因组的r RNA基因51
• 3.4.6 库蚊属线粒体基因组的控制区51-53
• 3.4.7 库蚊属的系统发育关系53-55
• 4 讨论55-57
• 4.1 库蚊属线粒体基因组结构和碱基组成55
• 4.2 库蚊属线粒体基因组蛋白质编码基因55-56
• 4.3 库蚊属线粒体基因组 t RNA 基因56
• 4.4 库蚊属线粒体基因组r RNA基因56
• 4.5 库蚊属线粒体基因组调控区56
• 4.6 库蚊属的系统发育分析56-57
• 5 结论57-59
• 参考文献59-65
• 附录65-67
• 附录A：攻读硕士学位期间发表论文及科研情况65-66
• 附录B：缩略词66-67
• 致谢67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李明伟,邹丰才,林瑞庆,朱兴全;寄生性线虫线粒体基因组研究进展[J];寄生虫与医学昆虫学报;2005年01期

2 申欣;田美;孟学平;程汉良;;文昌鱼线粒体基因组特征分析及分子标记探讨[J];海洋科学;2011年07期

3 刘祚昌,赵世民,詹庆才,陈一吾;水稻线粒体基因组翻译产物与细胞质雄性不育性[J];遗传学报;1989年01期

4 王钢锋,吴乃虎;动物线粒体基因组的结构与功能[J];生物工程进展;1991年02期

5 ;非洲土著人线粒体基因组研究表明人类在7万年前险些灭绝[J];生物学教学;2008年10期

6 崔萍,霍丽云;植物的线粒体基因组研究[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2000年01期

7 潘宝平,卜文俊;线粒体基因组的遗传与进化研究进展[J];生物学通报;2005年08期

8 胡婧;刘念;黄原;;节肢动物线粒体基因组研究进展与基因顺序分析[J];昆虫分类学报;2006年02期

9 刘银梅;;线粒体基因组遗传与进化[J];中国畜禽种业;2007年08期

10 武伟;刘洪斌;张泽;鲁成;;节肢动物线粒体基因组碱基组成特征分析[J];生物信息学;2007年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李博;刘刚;周立志;;秃鹫的线粒体基因组全序列研究[A];第十二届全国鸟类学术研讨会暨第十届海峡两岸鸟类学术研讨会论文摘要集[C];2013年

2 朱兴全;李明伟;林瑞庆;赵光辉;张媛;刘国华;艾琳;苏昂;李淳;袁子国;;寄生虫线粒体基因组学的研究进展[A];中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第六次代表大会暨第十次学术研讨会论文集[C];2009年

3 涂四利;方伟武;蔡旭;;线粒体基因组中最长保守序列的分析及其意义[A];中国运筹学会第七届学术交流会论文集（中卷）[C];2004年

4 陈贵英;江建平;谢锋;刘炯宇;郑中华;;两栖动物线粒体基因组结构特征分析[A];中国细胞生物学学会第九次会员代表大会暨青年学术大会论文摘要集[C];2007年

5 钟金城;吴玺;;哺乳动物线粒体基因组的聚类分析及其系统进化研究[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编（2004-2008）[C];2008年

6 吴相云;李小玲;徐晓东;喻子牛;;14种牡蛎线粒体基因组演化模式与系统发育分析[A];中国动物学会·中国海洋湖沼学会贝类学分会第九次会员代表大会暨第十五次学术讨论会会议摘要集[C];2011年

7 马俊业;夏旭华;杨群;;普通海绵动物线粒体基因组:表型特征与谱系年代分析[A];全国微体古生物学分会第九届会员代表大会暨第十四次学术年会、全国化石藻类专业委员会第七届会员代表大会暨第十五次学术讨论会论文摘要集[C];2012年

8 戚豫;张英;;临床病例中线粒体基因组常见突变的筛查[A];遗传学进步与人口健康高峰论坛论文集[C];2007年

9 李明伟;林瑞庆;宋慧群;吴湘云;朱兴全;;三种严重影响人和动物健康的弓首蛔虫线粒体基因组的研究[A];第二届全国人畜共患病学术研讨会论文集[C];2008年

10 张棋麟;袁明龙;;青海草原毛虫全线粒体基因组序列测定与分析[A];“创新驱动与现代植保”——中国植物保护学会第十一次全国会员代表大会暨2013年学术年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 记者 马波;线粒体基因组的选择压力与动物运动能力相关[N];科技日报;2009年

2 本报记者 伍平;昆明动物所:线粒体基因组的选择压力决定动物运动能力[N];云南科技报;2009年

3 麻建丽;像体检一样检测基因[N];温州日报;2008年

4 记者 施艳燕;治病像换轮胎一样简单[N];苏州日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 宋胜楠;小腹茧蜂亚科（膜翅目：茧蜂科）比较线粒体基因组学与系统发育研究[D];浙江大学;2015年

2 石雅丽;陆地棉细胞质雄性不育系P30A与保持系P30B线粒体基因组测序与序列比较分析[D];中国农业科学院;2014年

3 赵林林;两种海洋鱼类的遗传多样性及基于线粒体基因组的石首鱼科系统发育研究[D];中国海洋大学;2015年

4 周志军;五种螽囍线粒体基因组的测定与直翅目谱系基因组学分析[D];陕西师范大学;2008年

5 申欣;软甲纲动物和星虫动物线粒体基因组特征及分子进化研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2008年

6 陈磊;狼肠道菌群生态及犬科线粒体基因组比较和系统发育[D];东北林业大学;2010年

7 杨劲树;海底热液口甲壳类线粒体基因组及罗氏沼虾生物钟基因的分子解析与进化分析[D];浙江大学;2008年

8 张娟;单殖吸虫线粒体基因组进化生物学研究[D];中山大学;2011年

9 曾慧花;四种蝗虫线粒体基因组测序及系统发生分析[D];陕西师范大学;2013年

10 卢慧甍;霍山蹦蝗和意大利蝗全线粒体基因组的测序及分析[D];陕西师范大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胡晓笛;黑猩猩和大猩猩的比较线粒体基因组学研究[D];昆明理工大学;2015年

2 刘宝静;人类线粒体基因组CpG甲基化模式[D];河北医科大学;2015年

3 郝婧;两种螽斯线粒体全基因组序列测定及谱系基因组学分析[D];陕西师范大学;2015年

4 陈亚莉;两种蜻蜓全线粒体基因组的高通量测序及蜻蜓目系统发育分析[D];陕西师范大学;2015年

5 宋晶睿;五种螟蛾线粒体基因组序列的测定及螟蛾总科系统发育研究[D];陕西师范大学;2015年

6 周飞;四种蝗虫线粒体基因组测定及直翅目系统发生分析[D];陕西师范大学;2015年

7 张惠仙;两种鳞翅目昆虫线粒体基因组的测序与分析[D];浙江师范大学;2015年

8 王悦;两种凤蝶线粒体基因组及分子进化研究[D];山西大学;2015年

9 易杰群;两种虫草寄主蝠蛾线粒体基因组特征及系统发育研究[D];南昌大学;2015年

10 李景艳;福尔马林固定样本线粒体基因组的测定及基于线粒体基因组和核基因位点鲟形目系统进化关系的研究[D];上海海洋大学;2015年

  本文关键词：三带喙库蚊和淡色库蚊线粒体基因组及其他两种库蚊比较分析，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：271527