本文關(guān)鍵詞：六種園蛛線粒體全基因組序列測定及其進(jìn)化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：園蛛隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門、螯肢動(dòng)物亞門、蛛形綱、蜘蛛目、新蛛下目、圓網(wǎng)蛛總科、園蛛科,已知有3千多種,在我國分布廣泛、生境多樣,是農(nóng)田害蟲重要的捕食性天敵之一,在農(nóng)田害蟲生物防治方面有著重要的利用價(jià)值。因此,對其開展區(qū)系分類研究極為重要,是有效保護(hù)和利用蜘蛛種質(zhì)資源必要的前提和基礎(chǔ)。線粒體基因組具有母系遺傳、進(jìn)化速率適中、基因重組水平較低、結(jié)構(gòu)緊湊且相對簡單等特性,常用于遺傳標(biāo)記和系統(tǒng)進(jìn)化研究。目前Gen Bank數(shù)據(jù)庫中僅收錄4種園蛛線粒體全基因組序列,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足園蛛系統(tǒng)發(fā)育研究的需求。本研究首次測定了黃褐新園蛛Neoscona doenitzi、嗜水新園蛛Neoscona nautica、茶色新園蛛Neoscona theisi、大腹園蛛Araneus ventricosus、銀背艾蛛Cyclosa argenteoalba和長崎鳥糞蛛Cyrtarachne nagasakiensi的線粒體全基因組序列,比較其基因組結(jié)構(gòu)特征。聯(lián)合Gen Bank數(shù)據(jù)庫中已收錄的101種蛛形綱物種線粒體全基因組序列,以劍尾目的美洲鱟Limulus polyphemus為外來群,利用最大似然法和貝葉斯法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹,探討蛛形綱的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化關(guān)系。六種園蛛線粒體全基因組序列長度分別為14,161 bp(黃褐新園蛛N.doenitzi)、14,049 bp(嗜水新園蛛N.nautica)、14,157 bp(茶色新園蛛N.theisi)、14,617 bp(大腹園蛛A.ventricosus)、14,575 bp(銀背艾蛛C.argenteoalba)和14,402 bp(長崎鳥糞蛛C.nagasakiensi)。它們在基因組成和結(jié)構(gòu)上具有諸多相似性:(1)包含37個(gè)結(jié)構(gòu)基因和1個(gè)控制區(qū),其中22個(gè)結(jié)構(gòu)基因(9個(gè)蛋白編碼基因、13個(gè)t RNA基因)和控制區(qū)編碼在J鏈上,其余15個(gè)結(jié)構(gòu)基因編碼在N鏈上�；蚪Y(jié)構(gòu)緊湊,基因間的重疊區(qū)較間隔區(qū)多。(2)總A+T含量均在70%以上(73.4%~78.8%),具有明顯的AT偏向性,核苷酸堿基組成具有T偏斜和G偏斜;(3)蛋白編碼基因具有4種起始密碼子ATT、ATA、TTA和TTG。大部分具有標(biāo)準(zhǔn)的終止密碼子TAA或TAG,少數(shù)以不完全密碼子TA或T為終止密碼子。密碼子使用具有明顯的偏向性,NNU和NNA形式密碼子的使用占主導(dǎo)地位。(4)存在TψC臂缺失和DHU臂缺失的t RNA,絕大多數(shù)t RNA中存在錯(cuò)配和G·U弱配現(xiàn)象。(5)基因組的基因定向和排序一致。與美洲鱟L.polyphemus線粒體基因組的基因定向和排序相比,trn L2、trn N、trn S1、trn I和trn Q發(fā)生移位,trn Y和trn C之間發(fā)生倒置。同時(shí),六種園蛛線粒體基因組結(jié)構(gòu)特征又存在一些差異性:(1)密碼子CGC在黃褐新園蛛N.doenitzi和嗜水新園蛛N.nautica線粒體蛋白質(zhì)編碼基因中沒有出現(xiàn),而在其余四種園蛛線粒體蛋白質(zhì)編碼基因中均有出現(xiàn)。(2)銀背艾蛛C.argenteoalba和長崎鳥糞蛛C.nagasakiensi線粒體基因組的控制區(qū)A+T含量比線粒體全基因組的總A+T含量低,而其余四種園蛛均呈現(xiàn)相反結(jié)果。(3)大腹園蛛A.ventricosus線粒體基因的控制區(qū)中存在重復(fù)單元,其余五種園蛛線粒體基因組的控制區(qū)內(nèi)并不存在重復(fù)單元。從氨基酸和核苷酸水平分析六種園蛛的蛋白編碼基因表明COI基因最為保守�；�13個(gè)蛋白編碼基因的核苷酸序列構(gòu)成的數(shù)據(jù)集,利用最大似然法和貝葉斯法構(gòu)建的蛛形綱內(nèi)部各類群的系統(tǒng)發(fā)育拓?fù)錁浣Y(jié)構(gòu)類似,可能由于目前蛛形綱物種線粒體全基因組序列的信息相對有限,且物種分布極不均勻(主要集中于蜱螨目),導(dǎo)致了兩種系統(tǒng)發(fā)育樹中蜘蛛目物種沒有形成單系,蜘蛛目的兩大亞目(后紡亞目和中紡亞目)被蝎目隔開。因此,為進(jìn)一步研究蜘蛛目的系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化關(guān)系,亟需測定更多的蜘蛛線粒體全基因組序列,尤其是中紡亞目蜘蛛線粒體全基因組序列。
【關(guān)鍵詞】：園蛛 線粒體全基因組 基因 蜘蛛目 蛛形綱 系統(tǒng)發(fā)育
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S476.2
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 1 緒論14-25
• 1.1 線粒體基因組14-16
• 1.1.1 線粒體生物學(xué)14
• 1.1.2 線粒體基因組14-15
• 1.1.3 線粒體基因組在進(jìn)化分析中的應(yīng)用15-16
• 1.2 蜘蛛線粒體基因組16-23
• 1.2.1 蜘蛛線粒體基因組特征16-19
• 1.2.1.1 蛋白質(zhì)編碼基因（PCGs）16-17
• 1.2.1.2 tRNA和rRNA基因17-18
• 1.2.1.3 控制區(qū)18
• 1.2.1.4 基因定向和排序18-19
• 1.2.2 基于線粒體基因組的蜘蛛系統(tǒng)發(fā)育研究19-23
• 1.2.2.1 蜘蛛的分類19-22
• 1.2.2.2 蜘蛛目線粒體基因組研究進(jìn)展22-23
• 1.3 課題的研究背景和意義23-25
• 1.3.1 研究物種的介紹23-24
• 1.3.2 研究的背景和意義24-25
• 2 材料與方法25-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料25-27
• 2.1.1 樣本采集和物種鑒定25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器25-26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑26-27
• 2.1.4 生物信息學(xué)軟件27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法27-31
• 2.2.1 總DNA的提取和檢測27-28
• 2.2.2 引物的設(shè)計(jì)28-29
• 2.2.3 PCR擴(kuò)增和產(chǎn)物純化29-30
• 2.2.4 PCR產(chǎn)物的克隆和測序30-31
• 2.2.5 線粒體基因組序列拼接、注釋和分析31
• 2.3 系統(tǒng)發(fā)育分析31-33
• 3 結(jié)果分析與討論33-60
• 3.1 六種園蛛線粒體基因組結(jié)構(gòu)特征33-54
• 3.1.1 基因組的序列結(jié)構(gòu)33-43
• 3.1.2 堿基組成43
• 3.1.3 蛋白編碼基因和密碼子使用43-50
• 3.1.4 tRNA和rRNA50-51
• 3.1.5 控制區(qū)51-53
• 3.1.6 基因定向和排序53-54
• 3.2 蛛形綱系統(tǒng)發(fā)育分析與討論54-60
• 3.2.1 建樹結(jié)果54-57
• 3.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析和討論57-60
• 4 結(jié)論與展望60-63
• 4.1 課題結(jié)論60-62
• 4.2 課題展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-71
• 附表1 GenBank中收錄的蛛形綱物種信息71-77
• 附圖1 六種園蛛線粒體基因組的tRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)圖77-83
• 作者簡介83-84

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本文編號(hào)：508889