扬子鳄保护遗传学及线粒体基因组全序列研究

扬子鳄保护遗传学及线粒体基因组全序列研究

吴孝兵[1]2001年在《扬子鳄保护遗传学及线粒体基因组全序列研究》文中提出本文主要从保护遗传学和线粒体DNA全序列等2个方面对扬子鳄进行了研究。 扬子鳄是中国特有的珍稀爬行动物,野生鳄的数量稀少。为了保护这一物种,1979年建立了安徽省扬子鳄繁殖研究中心,这是目前世界上最大的扬子鳄饲养种群;此外,浙江长兴的村民也创建了一个扬子鳄养殖场。这2个饲养种群代表了中国扬子鳄种群遗传背景, 对1993~1998年安徽省扬子鳄繁殖研究中心内的亲代与子代鳄的繁殖情况进行的统计分析,表明:扬子鳄亲代卵的平均受精率为(75.66±2.29)%,子一代为(69.24±5.12)%;亲代产卵孵化幼鳄的平均畸形率为(0.30±0.20)%,而子一代产卵幼鳄平均畸形率为(1.85±0.95)%;经统计检验,卵的受精率和幼鳄的畸形率在亲代与子代间差异显着,但受精卵幼鳄孵化率在两代间差异不显着。通过饲养种群的家系和有效群体大小分析,作者认为造成子代鳄的繁殖率下降和畸形率上升的原因与扬子鳄低的遗传变异性有关。 目前对中国扬子鳄的遗传结构尚无人研究。本文通过RAPD方法研究了这2个主要饲养种群的遗传结构。从199个随机引物中筛选出35个引物,对43个个体(浙江长兴种群10个,安徽宣州种群33个)进行RAPD-PCR,其中有4个引物未能在所有43个个体中全部产生清晰的条带,31个引物的扩增产物用于分析。共获得193个清晰的可重复的扩增带,仅有21个条带为多态片段,占10.88%。43个个体的遗传距离的变动范围为0~0.0376,平均遗传距离为0.0104±0.0055SE。浙江饲养种群的平均遗传相似性为0.9948±0.0029 SE,高于安徽宣州饲养种群(0.9894+0.0055 SE),浙江饲养种群中较低的遗传变异可能与奠基者效应有关。RAPD分析同时也表明,多态片段的平均显型频率为0.6656±0.3730SE。在多态片段中,有4条显型频率仅为0.0233的低频片段。2个饲养种群间的遗传距离仅为0.0009,结合多态片段的分布情况及43个个体的聚类分析表明,浙江长兴种群在遗传起源于安徽宣州种群。本研究还就扬子鳄的繁殖力降低与遗传变异间的关系及扬子鳄种群的遗传保护问题进行了讨论。 线粒体DNA基因组全序列作为研究动物系统发生的模型系统,虽然仍有一定的缺陷,但仍是生物学家研究系统进化最有力的工具,它是目前唯一可以提供基因组水

王晓亮[2]2008年在《扬子鳄基因组BAC文库及MHC Ⅰ类基因BAC克隆重迭群的构建》文中提出扬子鳄(Alligator sinensis)是我国特有的珍稀濒危野生动物,长期以来,由于人类的捕杀和栖息地的丧失,其野外种群的数量已不足120条。为了保护这一珍稀濒危物种的基因资源,本论文以长兴扬子鳄自然繁育研究中心提供的血液样品为材料,以细菌人工染色体(BAC)为载体,建立了高容量的扬子鳄基因组BAC文库。同时在基因组BAC文库的基础上,利用PCR和DNA Walking步移法等技术,构建了扬子鳄MHCⅠ类基因组的克隆重迭群,从而为后续开展MHC基因组的物理图谱构建,以及MHC的基因组计划等工作,提供了关键的材料平台。主要研究结果如下:1.以新鲜血液为材料,利用pCC1BAC载体,成功构建了扬子鳄的基因组细菌人工染色体(BAC)文库。文库包含的164,352个BAC克隆,保存于1,712块96孔培养板上。经对随机挑取的150个BAC克隆进行脉冲电泳检测,计算出文库的平均插入片段为90kb,覆盖扬子鳄基因组约5.2倍(除去5.33%的空载体)。同时,从文库中获得任一单拷贝或多拷贝扬子鳄基因的概率为99.63%。2.用9对PCR引物筛BAC文库分别可以得到2-9个阳性克隆,平均每对能够在文库中成功扩增到4.78个阳性克隆,证实了所建文库具有较高的覆盖率。3.运用4D-PCR文库筛选技术,建立了扬子鳄基因组BAC文库的高效PCR筛选文库。该文库包括35个超级库和1190(35×34)个1D、2D、3D、4D超级亚库。任一引物或探针只需69个PCR反应,即可从BAC文库中筛选到所需的阳性BAC克隆。4.通过综合分析GeneBank数据库同源序列的特点,设计了筛库的兼并引物,通过优化引物最终得到了15个初筛阳性克隆,并利用DNA Walking步移法得到了3个初筛阳性克隆的侧翼序列,设计了3对MHCⅠ类基因的特异基因引物,对初筛克隆进行了进一步的确认,最终得到了4组BAC克隆重迭群:①.66B3、593C8和1542A12;②.298D4、423C6、453D5、500H12、1322A8和1715F3;③.678A8和751E7;④.20A2、202C7、280B2和941A9。

朱伟铨[3]2002年在《扬子鳄种群遗传多样性及几种鳄的分子系统学关系研究》文中指出扩增片段长度多态性技术(AFLP)是基于选择性扩增完全酶切消化后的基因组DNA片段。该技术的运用不需要预知基因组的序列特征,具有较高的多态分辨力,可适用于任何来源和各种复杂度的DNAs。AFLP技术被广泛地运用到动物分子生物学的研究中。 扬子鳄是一濒危物种,也是中国特有的珍稀爬行动物。本文利用AFLP技术研究了宣州饲养种群(Changxing Subpopulmion,XZSP)和长兴饲养种群(Xuanzhou Subpopulation,CXSP)种群间和种群内的遗传多样性。研究结果表明宣州种群和长兴种群有相同的起源。由于瓶颈效应和有效种群小,使得该物种种群遗传多样性贫乏。在饲养种群的人工选择交配中应增加C9904,XF_19915和XF_19933个体与其他鳄进行交配的机会。 来自宣州种群和长兴种群的39个个体的线粒体DNA控制区5’端非重复序列没有任何差异。大量的遗传多样性在种群所经历的瓶颈作用中失去,线粒体单元型并没有随着饲养种群数的增长而增加。两个饲养种群不能够被定义为两个独立的进化显着性单元(ESUs),应从整体上保护两者的遗传多样性。扬子鳄、密西西比鳄(Alligator mississippinensis)和凯门鳄(Caiman crocodilus)的线粒体DNA控制区全序列和控制区3’端串联重复序列的比较中,扬子鳄和密西西比鳄间的遗传差异最小。 百年来关于扬子鳄的分类地位存在着很多争议,本文利用测得的扬子鳄(Alligator sinensis)、暹罗鳄(Crocodlylus siamensis)和湾鳄(Crocodylus porosus)的mtDNA ND4和Cytb基因序列,以及从GenBank中获得密西西比鳄、凯门鳄和海龟(Chelonia mydas)的ND4基因和Cytb基因相应片段,构建以海龟为外群的系统进化树。结果显示:在鳄类动物中,扬子鳄与密西西比鳄的亲缘关系最近。

叶青[4]2011年在《扬子鳄基因组BAC文库及MHCⅡ类基因和OR基因物理图谱的构建》文中提出扬子鳄(Alligator sinensis)是我国特有的珍稀濒危野生动物,长期以来,由于环境恶化、栖息地丧失以及人类活动的影响,其野外种群的数量急剧下降,目前只有在安徽、浙江两省交界区域有所分布,种群数量已不足120条。为保护这一珍稀濒危物种的,我国政府已经采取了一系列措施。1972年将扬子鳄列为I级重点保护野生动物,1978年、1982年和1979年相继建立了安徽宣州扬子鳄繁殖研究中心、扬子鳄自然保护区、浙江长兴扬子鳄自然繁育研究中心等机构。为了保护扬子鳄的基因资源,本文以长兴扬子鳄自然繁育研究中心提供的血液样品为材料,以细菌人工染色体(BAC)为载体,成功建立了高质量的扬子鳄基因组BAC文库。以该文库为实验材料,构建了扬子鳄主要组织相容性复合体(MHC)II类基因和嗅觉受体(OR)基因的克隆重迭群,既验证了该文库的有效性,又对文库进行了基础研究的应用。其主要研究结果如下:1.以新鲜外周血为材料,利用pCC1BAC载体,成功构建了扬子鳄的基因组细菌人工染色体(BAC)文库。文库包含的216238个BAC克隆,保存于2254块96孔培养板上。经对随机挑取的150个BAC克隆进行电泳检测,计算出文库的平均插入片段为90kb,覆盖扬子鳄基因组约6.8倍(除去5.33%的空载体)。同时,从文库中获得任一单拷贝或多拷贝扬子鳄基因的概率为99.93%;2.运用4D-PCR文库筛选技术,建立了扬子鳄基因组BAC文库的高效PCR筛选文库。该文库包括46个超级库和1564(46×34)个1D、2D、3D、4D超级亚库。任一引物或探针只需80个PCR反应,即可从BAC文库中筛选到所需的阳性BAC克隆;3.用7对扬子鳄特异性PCR引物进行文库筛选,平均每对能够在文库中成功扩增到6.1个阳性克隆,表明了所建文库具有较高的覆盖率,并与文库覆盖率计算结果(6.8)基本达成一致。4.基于MHC II类以及OR基因的同源序列,成功设计了叁对通用引物,并从扬子鳄基因组BAC文库中筛选到阳性BAC克隆的。5.以这叁对引物为基点,运用BAC质粒的末端测序和染色体步移,进行了一系列BAC文库阳性克隆的筛选,成功构建了两个克隆重迭群(contig)。6.对OR基因克隆重迭群的9个BAC克隆进行测序,对所得数据进行分析,结果证明以上OR基因克隆重迭群的真实有效性,并对扬子鳄的OR基因进行了初步分析。

参考文献:

[1]. 扬子鳄保护遗传学及线粒体基因组全序列研究[D]. 吴孝兵. 南京师范大学. 2001

[2]. 扬子鳄基因组BAC文库及MHC Ⅰ类基因BAC克隆重迭群的构建[D]. 王晓亮. 浙江大学. 2008

[3]. 扬子鳄种群遗传多样性及几种鳄的分子系统学关系研究[D]. 朱伟铨. 南京师范大学. 2002

[4]. 扬子鳄基因组BAC文库及MHCⅡ类基因和OR基因物理图谱的构建[D]. 叶青. 浙江大学. 2011

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