中國巨蚓科蚯蚓比較線粒體基因組學與分子系統(tǒng)發(fā)育研究.pdf

1、巨蚓科（Megascolecidae）是陸棲蚯蚓中最大的類群，由于巨蚓科蚯蚓分類的復雜性，在其分類系統(tǒng)、屬級單元及物種類群的相互關系和單系性等方面一直有較多爭議。線粒體基因組研究已成為分子進化領域的熱點。基于線粒體基因組水平的系統(tǒng)發(fā)育分析能在很大程度上減少單基因過高或過低的保守性以及較短基因片段易出現(xiàn)隨機錯誤等引起的分析誤差。然而相對于其他動物類群的線粒體基因組學研究，蚯蚓這一非常重要的土壤動物類群，其線粒體基因組的研究卻很有限，目前僅

2、有三種蚯蚓的線粒體基因組被測定。本研究首次對中國巨蚓科蚯蚓線粒體基因組進行了較大規(guī)模的測序，測定了20種巨蚓科物種，以及一種鏈胃蚓科蚯蚓（日本杜拉蚓）的線粒體基因組序列。利用比較基因組學和生物信息學等手段,在線粒體基因組水平上分析了巨蚓科線粒體基因組的特征與進化；并以線粒體基因組序列為基礎開展系統(tǒng)發(fā)育分析，重建巨蚓科蚯蚓的系統(tǒng)發(fā)育關系，主要研究結(jié)果如下：
　　(1)蚯蚓線粒體基因組的特征比較保守：全部基因都由同一鏈編碼，基因順序相

3、同，所有的蛋白編碼基因起始密碼子相同。
　　(2)日本杜拉蚓的線粒體基因組與其他蚯蚓相比，AT含量最高，堿基組成偏向性（AT/GC-skew）顛倒，遺傳差異最大。
　　(3)蛋白編碼基因的遺傳距離與進化速率最大的和最小的基因分別為ATP8與CO1。蚯蚓線粒體COX系列基因與CYTB基因較保守，而NADH和ATP系列基因進化速率相對較快。
　　(4)在長管遠盲蚓中檢測到一個額外縮短的Leucine(CUN)tRNA。不同

4、物種的22個tRNA表現(xiàn)出多變的替換模式。
　　(5)無論分區(qū)與否，單獨的PCG數(shù)據(jù)集并不能得到穩(wěn)定的進化樹。這提示蛋白編碼基因可能不足以代表整個線粒體基因組的系統(tǒng)發(fā)育信息。
　　(6)加入rRNA后，對拓撲結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和支持率的提升有明顯作用。表明線粒體基因組系統(tǒng)發(fā)育研究中不應舍棄rRNA。
　　(7) PartitionFinder軟件在數(shù)據(jù)分區(qū)及模型優(yōu)化上能更好的體現(xiàn)生物學意義，利用PartitionFinder分