基于线粒体DNA变异的五指山猪起源与演化研究

发布时间：2018-02-10 13:25

本文关键词： 五指山猪线粒体基因组全序列线粒体控制区序列系统进化分析遗传多样性起源　出处：《海南大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文测定了五指山猪、临高猪、文昌猪和海南野猪的线粒体基因组全序列,并对五指山猪的线粒体基因组结构进行了分析和详细的描述。同时,结合已公布的部分地方猪种及野猪的线粒体基因组全序列信息,基于12个蛋白编码基因序列对野猪种内动物进行系统进化关系分析,探讨五指山猪的起源和系统地位。此外,本文测定了一定数量的五指山猪、临高猪、文昌猪和海南野猪样本的线粒体控制区全序列,并对五指山猪的线粒体控制区结构和变异进行详细的分析,探讨五指山猪种群内遗传多样性和遗传分化。结合其他地方猪种和野猪的线粒体控制区序列构建系统发育树并进行Network网络分析,对五指山猪的起源进行推测。本文基于线粒体DNA对五指山猪进行起源和演化研究,旨在为这一濒危物种的保护及进一步开发和利用提供分子学依据。主要研究结果如下： 1、采用PCR及TA克隆双向测序技术,获得五指山猪、临高猪、文昌猪和海南野猪线粒体基因组全序列,其中,临高猪和文昌猪的线粒体基因组全序列为首次获得。对五指山猪线粒体基因组全序列分析结果表明：五指山猪线粒体基因组序列全长16689bp,碱基组成为A34.7%、C26.2%、G13.3%、T25.8%,包含13个蛋白编码区,2个rRNA,22个tRNA和1个非编码控制区(D-Loop区)。13个蛋白质编码基因中ND2、ND3和ND5起始密码子为ATA, D4L起始密码子为GTG,其余均为ATG。蛋白编码基因ND1和ND2终止密码子为TAG,Cyt b终止密码为AGA, COXⅡ、COX Ⅲ、ND3和ND4的终止信号为不完全密码子T,其余均为TAA。五指山猪蛋白编码基因与其他四种小型猪最明显的差异存在于ND2和ND5。22个tRNA中除tRNASer(AGY)缺少DHU臂外,其余tRNA均可形成典型三叶草结构。线粒体控制区全长1254bp,含有22个长度为10bp的串联重复序列"ACGTGCGTAC"。 2、基于线粒体基因组12个蛋白编码基因序列对五指山猪进行野猪种内系统进化和网络关系分析,结果表明野猪种内分为亚洲和欧洲两大板块,其中亚洲板块明显分为家猪和野猪两大支,五指山猪属于野猪种内的家猪亚种,与其他猪种相比进化较晚。 3、试验测得五指山猪D-Loop区全长在1254-1335bp之间,串联重复区由不同个数的10bp长度序列‘'ACGTGCGTAC"组成,部分样本保守序列出现了长度为11bp的‘'TTATAAAACAC"序列,与前面的序列形成了一个重复。保守序列的变异同串联重复序列中重复序列数的不同共同导致了控制区长度的差异,同时保守序列变异将五指山猪分为两类,与五指山猪种内系统进化树分类结果基本相同。 4、56条五指山猪线粒体控制区序列分为13个单倍型,存在14个变异位点,单倍型多样度(Hd)和核苷酸多样度(Pi)分别为0.838、0.00334,遗传多样性较高。变异位点278、404和451的转换较为突出,3个位点将五指山猪分为两组,与保守序列区变异所分的两个类型基本相对应,变异位点240、300和559又可将无保守序列区变异的样本分为两组。五指山猪线粒体控制区保守序列区的变异及5’端的6个变异位点(240、278、300、404、451、559位点)可以作为遗传标记应用于五指山猪的分类和遗传进化研究。五指山猪种群Tajima's D值为0.39502,经检验不显著(P0.10)且核苷酸不配对分析结果呈多峰状,表明整个种群处于较为平稳的状态。 5、基于线粒体基因组12个蛋白编码基因序列和线粒体控制区序列构建的系统进化树和网络关系分析表明亚洲和欧洲为两个独立的家猪驯化中心,五指山猪有两个母系起源,分别位于长江流域和中国南方地区。五指山猪、文昌猪、临高猪起源于不同的内陆地方猪种,五指山猪的优势单倍型与蓝塘猪亲缘关系最近。五指山猪种内系统进化树中位于两大分支的群体计算得到的固定指数(Fst)为0.49492(P0.001),说明五指山猪种内存在极显著的分化。
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【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S828

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