基于部分線粒體基因的西藏血蜱Haemaphysalis tibetensis與褐黃血蜱Haemaphysalis fla

發(fā)布時間：2020-11-01 17:24

　　西藏血蜱Haemaphysalis tibetensis、褐黃血蜱Haemaphysalis flava均隸屬于硬蜱科(Ixodidae)血蜱屬(Haemaphysalis),可以傳播多種病原體,危害人畜健康。西藏血蜱分布于我國青藏地區(qū),褐黃血蜱在我國及日本、韓國等地廣泛分布。通過兩個物種種群遺傳多樣性的比較研究,對蜱的物種形成、進化、地理分布等研究具有一定的理論意義和實踐價值。本研究基于線粒體COI、Cytb、ND5和16S rRNA基因?qū)ξ鞑匮绶N群與褐黃血蜱種群進行了分析。主要結(jié)果如下:1、本實驗所使用的西藏血蜱種群采集于西藏自治區(qū),獲得74條COI序列,長度802 bp;57條Cytb序列,長度336 bp;66條ND5序列,長度476 bp;56條16S rRNA序列,長度406 bp。褐黃血蜱種群分別采集于河南省信陽市、江蘇省無錫市以及湖南省岳陽市,獲得60條COI序列,長度802 bp;62條Cytb序列,長度336 bp;62條ND5序列,長度476 bp;54條16S rRNA序列,長度407 bp。2、兩種血蜱各線粒體基因都具有明顯的AT偏倚性,西藏血蜱各線粒體基因的AT含量比褐黃血蜱各線粒體基因的AT含量整體偏低,說明西藏血蜱線粒體基因更易受到自然選擇而發(fā)生變異。兩種血蜱僅16S rRNA基因的轉(zhuǎn)換都小于顛換,經(jīng)堿基飽和替換性分析后發(fā)現(xiàn),兩種血蜱的各線粒體基因均未達到飽和。3、西藏血蜱各線粒體基因的遺傳多樣性參數(shù)均高于褐黃血蜱,說明西藏血蜱對環(huán)境的適應(yīng)能力和生存能力較強。西藏血蜱進化較為穩(wěn)定,僅線粒體16S rRNA基因顯示種群受到瓶頸效應(yīng)后迅速擴張;褐黃血蜱線粒體Cytb與ND5基因顯示種群經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng),線粒體COI與16S rRNA基因顯示種群經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)后又經(jīng)歷了擴張。4、西藏血蜱與褐黃血蜱各線粒體基因的密碼子偏好性偏低,但是褐黃血蜱各線粒體基因的密碼子偏好性高于西藏血蜱。ENC繪圖分析可知導致兩種血蜱密碼子偏好性的原因主要是選擇,而非突變。對比兩種血蜱中各線粒體基因編碼蛋白的氨基酸含量發(fā)現(xiàn),西藏血蜱的編碼蛋白中谷氨酸、纈氨酸、精氨酸等含量明顯高于褐黃血蜱。5、在選擇壓力的分析中發(fā)現(xiàn),西藏血蜱的COI和Cytb基因與褐黃血蜱的COI基因在進化過程中受到了正選擇作用,其余線粒體基因受到了純化作用。使用PAML軟件對西藏血蜱與褐黃血蜱各線粒體基因進行正選擇位點檢測,COI基因與Cytb基因均檢測到正選擇位點,此結(jié)果與選擇壓力分析的結(jié)果相同。6、在聯(lián)合序列分析中,西藏血蜱線粒體基因的變異較大,遺傳多樣性參數(shù)均高于褐黃血蜱,西藏血蜱進化穩(wěn)定,而褐黃血蜱經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)后又經(jīng)歷了種群的擴張。選擇壓力的結(jié)果顯示,兩種血蜱聯(lián)合序列的Ka/Ks值均小于1,表明兩種血蜱的進化過程受純化作用的約束。
【學位單位】：河北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S852.746
【部分圖文】：

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3.2.1 西藏血蜱與褐黃血蜱各線粒體基因堿基組成分析堿基組成偏向性是指 DNA 序列上所包含的 4 種堿基出現(xiàn)不同程度的堿基富集或偏低，它是由選擇壓力以及堿基的不對稱突變引起的（Randall et al., 1987; Cheng et al., 1992;Francino et al., 1997）。在線粒體 COI 與 Cytb 基因中，西藏血蜱與褐黃血蜱的堿基含量均為 T＞A＞G＞C，AT 偏斜率為負，GC 偏斜率為正。而在線粒體 ND5 與 16S rRNA基因中，西藏血蜱與褐黃血蜱的堿基含量均為 A＞T＞C＞G，AT 偏斜率為正， GC 偏斜率為負。說明西藏血蜱與褐黃血蜱相同的基因?qū)A基的偏好性相同（表 3-3）。圖 3-1 的數(shù)據(jù)顯示，西藏血蜱線粒體基因的 AT 含量比褐黃血蜱線粒體基因的 AT 含量整體偏低，說明西藏血蜱線粒體基因更易受到自然選擇而發(fā)生變異，AT 含量符合節(jié)肢動物線粒體 AT 含量偏高的特性（Simon et al., 1994）。兩種血蜱的線粒體基因中 AT含量最高的是 16S rRNA 基因，最低的是 COI 基因，說明 COI 基因比 16S rRNA 基因更容易發(fā)生變異，符合在無脊椎動物中 COI 基因進化速率較快，16S rRNA 基因相對保守的特點（Howland D E et al., 1995; Spicer G B et al., 1995; 劉萍, 2013）。

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圖 3-2 西藏血蜱與褐黃血蜱線粒體基因使用頻率最高的 3 個密碼子含量與線粒體基因總 AT 含量的相關(guān)性Fig. 3-2 The correlation between the three most frequently used codons and overall ATcontent of H. tibetensis and H. flava

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