基于线粒体基因组捕获测序法的绿臭蛙、黄岗臭蛙和大绿臭蛙线粒体基因组全序列测定与分析

基于线粒体基因组捕获测序法的绿臭蛙、黄岗臭蛙和大绿臭蛙线粒体基因组全序列测定与分析

论文摘要

臭蛙Odorrana是一类生活在山涧溪流环境、体表有臭味的两栖动物,隶属于两栖纲Amphibia无尾目Anura蛙科Ranidae。到目前为止,臭蛙属全球已知有效种为60种,中国记录分布的与38种,是蛙科动物中已知物种数量最多的一个属。臭蛙主要分布在中国的秦岭以南、琉球群岛、东南亚和印度的东北地区,亚洲特有的一个类群。臭蛙属是蛙科动物从真蛙类向水蛙类过渡的重要类群,在进化和适应上具有重要和特殊意义,近年来,揭示臭蛙属的起源及扩散过程已成为进化生物学家关注的问题。然而,有关臭蛙属系统发育的研究,多集中于单个或少数的分子标记,由于分子标记间进化速率的差异以及多态性信息位点不足,臭蛙属物种间的系统发育关系、种组的划分及物种组成仍然存在争议。本研究通过线粒体基因组捕获测序的方法,测定了臭蛙属模式物种绿臭蛙Odorrana margaretae、花臭蛙种组代表物种黄岗臭蛙O.huanggangensis和大绿臭蛙种组代表物种大绿臭蛙O.graminea的线粒体全基因组,并分析了三种臭蛙的线粒体基因组基因组成。通过与其它五种臭蛙属物种线粒体基因组基因排列顺序进行比较分析,探讨了臭蛙属线粒体基因组的排列变化。通过数据收集,获得了新蛙亚目主要代表物种的线粒体基因组序列,基于线粒体基因组构建了不同的数据集,运用贝叶斯法(Bayesian Inference)、最大似然法(Maximum Likeihood)构建了新蛙亚目的系统发育关系,探讨了臭蛙属的起源和系统发育关系。结果表明:(1)绿臭蛙和黄岗臭蛙线粒体基因组全长分别为17903和18671 bp,由37个基因组成,包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因。大绿臭蛙获得15228bp序列,12S rRNA上游的tRNA-Leu基因、tRNA-Thr基因、tRNA-Pro基因、tRNA-Phe基因以及控制区序列未获得。(2)臭蛙属线粒体基因组基因排列顺序发生了重排,臭蛙属8个物种tRNA-His都移到了控制区中,石川臭蛙、黄冈臭蛙和天目臭蛙tRNA-Asn和轻链起始复制区顺序发生了互换,石川臭蛙轻链起始复制区发生了复制。(3)新蛙亚目、蛙科、叉舌蛙科、姬蛙科、树蛙科和曼蛙科以及臭蛙属的单系性得到了强烈支持,曼蛙科和树蛙科互为姐妹群关系,然后与蛙科组成一支,再与叉舌蛙科构成姐妹群关系。臭蛙属中绿臭蛙和务川臭蛙组成一支,位于臭蛙属基部,石川臭蛙随后分化,与花臭蛙种组和大绿臭蛙种组组成的祖先支互为姐妹群关系,然而石川臭蛙的系统发育位置未得到强烈支持。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  •   1.前言
  •   2 分子系统学简介
  •     2.1 分子系统学形成及发展
  •     2.2 分子系统学研究的一般步骤
  •     2.3 分子系统树的构建
  •   3 线粒体基因组在两栖类研究中的应用
  •     3.1 线粒体基因特点
  •     3.2 线粒体基因组在两栖类中的应用
  •   4 臭蛙属研究历史及现状
  •     4.1 臭蛙属研究历史
  •     4.2 臭蛙属研究现状
  •     4.3 臭蛙属研究中存在的问题
  •   5 本研究目的及意义
  • 第二章 材料和方法
  •   1 样本信息
  •   2 实验方法
  •     2.1 提取总DNA
  •     2.2 制备探针
  •     2.3 构建基因组文库
  •     2.4 液相杂交捕获
  •     2.5 文库扩增
  •     2.6 上机测序
  •   3 分析方法
  •     3.1 测序数据的处理及拼接
  •     3.2 线粒体基因的注释及分析
  •     3.3 重建系统发生树
  • 第三章 三种臭蛙线粒体基因组结构分析
  •   1 总DNA提取结果和线粒体基因组扩增结果
  •   2 高通量测序结果
  •   3 三种臭蛙线粒体基因组的结构与组成
  •     3.1 黄岗臭蛙
  •     3.2 绿臭蛙
  •     3.3 大绿臭蛙
  •   4 已有臭蛙属线粒体基因排列比较
  •   5 讨论
  • 第四章 系统发育分析
  •   1 材料和方法
  •   2 结果
  •   3 讨论
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期 间发表的学术论文目录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王秋亚

    导师: 陈晓虹,陈卓

    关键词: 臭蛙属,线粒体基因组,捕获测序,绿臭蛙,基因重排

    来源: 河南师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学,生物学

    单位: 河南师范大学

    分类号: Q953

    DOI: 10.27118/d.cnki.ghesu.2019.000349

    总页数: 63

    文件大小: 3694K

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