巖扇貝(Crassadoma gigantea,Rock scallop)隸屬于軟體動(dòng)物門、雙殼綱(Bivalvia)、扇貝目、扇貝科,最早發(fā)現(xiàn)于北美太平洋沿岸地區(qū),因具有個(gè)體大、生長(zhǎng)速度快、抗逆性強(qiáng)、肉嫩味美等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)際市場(chǎng)備受青睞。為有效緩解國(guó)內(nèi)扇貝養(yǎng)殖品種少、病害頻發(fā)、產(chǎn)量低、死亡率高等問題,巖扇貝作為優(yōu)良品種于2012年被引進(jìn)我國(guó)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)巖扇貝分子遺傳學(xué)的研究較少。因此,本研究采用第二代測(cè)序的方法對(duì)巖扇貝線粒體基因組進(jìn)行了測(cè)定和分析,同時(shí)應(yīng)用PCR和測(cè)序技術(shù),對(duì)巖扇貝、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝和海灣扇貝的單個(gè)線粒體基因和核基因進(jìn)行了測(cè)定,探討了四種扇貝的遺傳變異情況及其之間的親緣關(guān)系。主要結(jié)果如下:1.獲得了巖扇貝線粒體基因組的全長(zhǎng)序列,并與其他三種扇貝進(jìn)行了比較分析。巖扇貝線粒體基因組全長(zhǎng)18495bp(GenBank登入號(hào):MH016739),包含12個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因(PCGs),2個(gè)rRNA基因和23個(gè)tRNA基因,與大多數(shù)海洋雙殼類動(dòng)物相似,缺失了ATP8基因�；蚪M的A、G、C、G含量分別為21.19%、28.75%、15.24%和34.82%,A+T含量為56.02%,AT skew堿基組成(A-T)/(A+T)和GC skew堿基組成(G-C)/(G+C)分別為-0.243和0.309。編碼區(qū)序列總長(zhǎng)度為11412 bp,占基因組全長(zhǎng)序列的61.70%。12個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的起始密碼子偏好使用ATG,終止密碼子偏好使用TAG,沒有不完整的密碼子使用情況。23個(gè)tRNA基因(trnS2除外)均為典型的三葉草結(jié)構(gòu)。四種扇貝的基因排列比較顯示,巖扇貝與櫛孔扇貝的基因排列順序的同源性極高,巖扇貝與蝦夷扇貝有間有4個(gè)共同基因塊,而巖扇貝與海灣扇貝之間只有兩個(gè)。通過兩種方式構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果不同:(1)按基因組的基因排列方式,結(jié)果表明巖扇貝與櫛孔扇貝有較近的親緣關(guān)系。(2)按相同的基因排列方式,結(jié)果則表明巖扇貝與蝦夷扇貝有較近的親緣關(guān)系。2.對(duì)巖扇貝、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝和海灣扇貝各10個(gè)樣本的Cytb基因和12S rRNA基因的全序列進(jìn)行測(cè)定,分析了其遺傳變異情況,計(jì)算了種間遺傳距離,并構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果分別為:(1)四種扇貝Cytb基因的A+T含量在57.12%—59.64%之間,均大于G+C含量;四種扇貝的單倍型數(shù)、多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)、單倍型多樣性指數(shù)、核苷酸多樣性指數(shù)和平均核苷酸差異數(shù)分別在3—4、2—15、0.0.545—0.800、0.00100—0.00572和0.788—6.545之間,均表現(xiàn)出較低的遺傳變異水平(π0.01);四種扇貝的種間遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,巖扇貝與蝦夷扇貝的親緣關(guān)系最近,其次是巖扇貝與櫛孔扇貝。(2)四種扇貝12S rRNA基因的A+T含量在50.57%—56.77%之間,均大于G+C含量;四種扇貝的單倍型數(shù)、多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)、單倍型多樣性指數(shù)、核苷酸多樣性指數(shù)和平均核苷酸差異數(shù)分別在2—3、2—3、0.264—0.623、0.00075—0.00207和0.427—1.882之間,均表現(xiàn)出較低的遺傳變異水平(π0.01);四種扇貝的種間遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,蝦夷扇貝與櫛孔扇貝的親緣關(guān)系最近,其次是巖扇貝與蝦夷扇貝。3.對(duì)巖扇貝、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝和海灣扇貝各10個(gè)樣本的核糖體ITS1和5SrDNA的序列進(jìn)行測(cè)定,分析了其遺傳變異情況,計(jì)算了種間遺傳距離,并構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果分別為:(1)四種扇貝ITS1序列的A+T含量在54.48%—58.10%之間,均大于G+C含量;四種扇貝的單倍型數(shù)、多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)、單倍型多樣性指數(shù)、核苷酸多樣性指數(shù)和平均核苷酸差異數(shù)分別在2—6、1—12、0.425—0.800、0.00081—0.00486和0.366—2.442之間,均表現(xiàn)出較低的遺傳變異水平(π0.01);四種扇貝的種間遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,巖扇貝與蝦夷扇貝的親緣關(guān)系最近,其次是巖扇貝與櫛孔扇貝。(2)四種扇貝5S rDNA序列的A+T含量在57.50%—63.70%之間,均大于G+C含量;四種扇貝的單倍型數(shù)、多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)、單倍型多樣性指數(shù)、核苷酸多樣性指數(shù)和平均核苷酸差異數(shù)分別在2—5、1—14、0.533—0.841、0.00108—0.01058和0.533—5.726之間,均表現(xiàn)出較低的遺傳變異水平(π0.01);四種扇貝的種間遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,巖扇貝與蝦夷扇貝的親緣關(guān)系最近,其次是巖扇貝與櫛孔扇貝。綜上所述,本研究中采樣區(qū)的四種扇貝均處于較低的遺傳變異水平;共構(gòu)建了的6個(gè)系統(tǒng)發(fā)育樹,其中4個(gè)表明巖扇貝與蝦夷扇貝的親緣關(guān)系較近,1個(gè)表明巖扇貝與櫛孔扇貝的親緣關(guān)系較近,1個(gè)表明蝦夷扇貝與巖扇貝的親緣關(guān)系較近。因此,從分子生物學(xué)的角度,認(rèn)為巖扇貝與蝦夷扇貝的親緣關(guān)系最近,并且?guī)r扇貝、櫛孔扇貝和蝦夷扇貝相互之間有著較近的親緣關(guān)系。
【學(xué)位單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S917.4
【部分圖文】：

13圖 2-1 線粒體基因組測(cè)序流程圖ig.2-1 sequencing flow chart of mitochondrial genome取使用動(dòng)物細(xì)胞/組織線粒體 DNA 萃取試劑盒（如下：中的扇貝閉殼肌取出，秤重以確定組織量，隨預(yù)冷的 15 mL 錐形離心管中，加入 5 mL 預(yù)冷的分混勻，即立刻放入預(yù)冷的 DOUNCE 勻漿器，；至 15 mL 錐形離心管中，放入冷凍離心機(jī) 10

第二章 巖扇貝線粒體基因組的測(cè)定及其與三種扇貝的比較分析tb 基因間的間隔區(qū)較長(zhǎng)，分別為 1173bp、637bp、487bp。196bp 和 189bp；而1 處，在 trnR-cga 與 rrnL 之間，長(zhǎng)度為 10bp。巖扇貝線粒體基因組的 A、G別為 A=21.19%、G=28.75%、C=15.24% 和 T=34.82%，A+T 含量占基因組%。AT skew 堿基組成 (A-T)/(A+T) 和 GC skew 堿基組成 (G-C)/(G+C) 和 0.309，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的 A 堿基和 C 堿基偏好性。

2.3.1.2 基因功能注釋為了解線粒體蛋白質(zhì)編碼基因的功能，使用同源比對(duì)的方法，通過基因預(yù)測(cè)得到樣品的氨基酸序列，與已知的蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)（GO，Gene Ontology）進(jìn)行比對(duì)，對(duì)其功能進(jìn)行注釋，結(jié)果如圖 2-2。將注釋成功的基因按照 GO 的三個(gè)大類：分子功能（MF: Molecularfunction）、細(xì)胞組分（CC: Cellular component）以及生物學(xué)過程（BP: Biological process），共分為 11 個(gè)亞類，分別為 BP: 4 個(gè)、CC: 4 個(gè)、MF: 3 個(gè)，三大類注釋到的基因數(shù)分別為16、42 和 19。其中，在分子功能（MF: Molecular function）這一類中，催化活性（catalytic activity）包含的基因最多（9 個(gè)），其次是轉(zhuǎn)運(yùn)活性（transporter activity）（4 個(gè)），最后是粘合劑（binding）（3 個(gè)）；在細(xì)胞組分（CC: Cellular component）這一類中，巖扇貝線粒體12 個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因均同時(shí)被注釋到了細(xì)胞器（organelle part）、細(xì)胞組分（cell part）和細(xì)胞（cell），而另一亞類細(xì)胞器組分（細(xì)胞器部分）包含 6 個(gè)基因；在生物學(xué)過程（BP:Biological process）這一類中，代謝過程（metabolic process）和細(xì)胞進(jìn)程（cellular process）包含的基因最多，分別為 9 和 7，而另兩個(gè)亞類：定位（localization）和建立定位（establishment of localization）僅包含一個(gè)基因。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2811926