雀形目13種鳥類線粒體全基因組序列的測(cè)定與分析.pdf

1、雀形目是鳥綱中最大的類群,其種類繁多、形態(tài)多樣、分布廣泛。目前,雀形目的單系已得到確認(rèn),但其內(nèi)部的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系存在著較大的爭(zhēng)議。相對(duì)于核基因組而言,脊椎動(dòng)物線粒體基因組在進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析時(shí)具有如下優(yōu)勢(shì):分子量小、基因排列緊密、沒有基因重復(fù)現(xiàn)象、嚴(yán)格的母系遺傳、無組織特異性和進(jìn)化速率快等,因此,線粒體 DNA已被廣泛作為分子標(biāo)記用于脊椎動(dòng)物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的研究。
　　本研究通過 LA-PCR(Long and accurate pol

2、ymerase chain reaction)和巢式PCR(nested PCR)等技術(shù)克隆并測(cè)定了椋鳥科(絲光椋鳥 Sturnus sericeus、灰椋鳥 Sturnus cineraceus、八哥 Acridotheres cristatellus、家八哥 Acridotheres tristis、黑領(lǐng)椋鳥 Gracupica nigricollis、鷯哥 Gracula religiosa)、百靈科(云雀Alauda arven

3、sis)、雀科(樹麻雀 Passer montanus)、燕雀科(燕雀 Fringilla montifringilla)、相思鳥科(畫眉 Garrulax canorus)、黃鸝科(黑枕黃鸝 Oriolus chinensis)、伯勞科(灰背伯勞 Lanius tephronotus)和山椒鳥科(長(zhǎng)尾山椒鳥Pericrocotus ethologus)共8個(gè)科13個(gè)物種的線粒體全基因組序列?；谖覀兯@得的序列,結(jié)合 GenBank中

4、已釋放的其他鳥類線粒體全基因組序列,我們著重探討以下問題:(1)本研究中13個(gè)雀形目物種的線粒體基因組特征;(2)基于線粒體全基因組的雀形目鳥類系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。主要的研究結(jié)果如下:
　　1、雀形目13種鳥類的線粒體全基因組序列分析
　　其分析結(jié)果為:(1)所研究13種鳥類的線粒體全基因組的長(zhǎng)度范圍為16803bp(O. chinensis)到17785bp(G. canorus);(2)均包含2個(gè) rRNA基因(12S rRN

5、A和16S rRNA)、22個(gè) tRNA基因、13個(gè)蛋白編碼基因和1至2個(gè)非編碼控制區(qū)(畫眉和云雀含有2個(gè)非編碼控制區(qū),其余均只有1個(gè));(3)除了nad6基因和8個(gè) tRNA基因(包括 tRNAGln, tRNAAla, tRNAAsn, tRNACys, tRNATyr, tRNASer(UCN), tRNAPro和 tRNAGlu)在輕鏈上編碼外,其余均在重鏈上編碼;(4)線粒體控制區(qū)有3種類型:①只有1個(gè)控制區(qū),如椋鳥科的6個(gè)物

6、種、長(zhǎng)尾山椒鳥、灰背伯勞、樹麻雀、燕雀和黑枕黃鸝;②有2個(gè)相似度很高的控制區(qū)(CR1+CR2),如畫眉;③有2個(gè)具有高度異質(zhì)性的非編碼控制區(qū),如云雀。(5)基因組結(jié)構(gòu)、堿基組成以及密碼子使用等特征均與雀形目其他已報(bào)道的物種相似;(6)所有tRNA基因均能折疊成典型的三葉草結(jié)構(gòu);(7)根據(jù)序列比對(duì)結(jié)果,推測(cè)樹麻雀和灰背伯勞的cox2基因的終止密碼子為 CAA。
　　2、基于線粒體全基因組的雀形目鳥類系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系
　　本研究中,

7、我們利用所得到的13個(gè)物種的線粒體全基因組序列,結(jié)合GenBank中已釋放的雀形目62個(gè)物種的線粒體全基因組序列,共75個(gè)物種作為內(nèi)類群,以鴷形目(Piciformes)和佛法僧目(Coraciiformes)各2個(gè)物種作為外類群,進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析?；?3個(gè)蛋白編碼基因的核苷酸序列和氨基酸序列,用最大簡(jiǎn)約法(MP)、貝葉斯法(BI)和最大似然法(ML)分別構(gòu)建了雀形目鳥類的系統(tǒng)發(fā)育樹。分析結(jié)果為:(1)支持雀形目為單系類群;(2)支持