本文關鍵詞：棉鈴蟲非自主性Helitron轉座子HaLep1的鑒定與水平轉移研究

  更多相關文章： 棉鈴蟲 自主性 Helitron 座子 HaLep1 鑒定 水平 轉移 研究

【摘要】：轉座子廣泛分布于幾乎所有真核生物基因組中,轉座子的插入能夠影響宿主基因的結構、功能和表達,是基因組進化的重要動力。水平轉移是指遺傳物質在具有生殖隔離的物種間的橫向移動。盡管目前在多細胞真核生物間發(fā)生轉座子水平轉移的例子已經有200多個,但其機制尚不完全明確。Helitron是最近發(fā)現(xiàn)的一個轉座子超家族,不同于典型的DNA轉座子,Helitron轉座子在整合到宿主基因組的過程中沒有發(fā)生靶標位點重復,也不產生末端重復序列。本文以非自主性Helitron轉座子Lepl為研究對象,利用生物信息學和分子生物學方法,研究其在鱗翅目昆蟲中的分布,以及在鱗翅目昆蟲、非鱗翅目昆蟲和物種間的水平轉移及其機制,研究結果對于揭示昆蟲Helitron轉座子的分子進化機制具有重要意義,同時也將為鱗翅目昆蟲的系統(tǒng)發(fā)生關系研究提供重要的理論依據。以通過基因組步移方法獲得的位于棉鈴蟲Helicoverpa armigera細胞色素P450基因CYP6AE12翻譯起始密碼子上游756bp的HaLep1_1作為信息探針,通過Blastn分析在nr/nt (nucleotide collection)數(shù)據庫中鑒定了21個與HaLep1_1具有高度相似性的棉鈴蟲HaLep1全長序列,分別命名為HaLep1_2—HaLep1_22。多重序列比對發(fā)現(xiàn),這些序列都具有Lepl轉座子的典型結構,包括5’-TC和3’-CTRY特征序列以及位于獲得序列3’-末端的CTRR基序,并且插入宿主基因組的A、T堿基之間。系統(tǒng)發(fā)生分析發(fā)現(xiàn),棉鈴蟲Lepl轉座子可以分為3個主要支系,支系A(HaLep1A)包括6個HaLep1轉座子,支系B (HaLep1B)和C (HaLep1C)分別包括6個和9個厶aLep1轉座子；支系A和支系B轉座子與134bp的Lep1一致序列相似性為83%-89%,但支系C轉座子與Lep1一致序列相似性只有68%-78%,表明各支系可能獨立轉移進入棉鈴蟲基因組。以HaLep1_1為信息探針,對NCBI鱗翅目nr/nt和EST (expressed sequencetag)數(shù)據庫進行Blastn分析,發(fā)現(xiàn)HaLep1_1與美洲棉鈴蟲Helicoverpa zea和煙芽夜蛾Heliothis virescens序列相似性最高,并且HaLep1的3’端獲得序列都只發(fā)現(xiàn)于美洲棉鈴蟲和煙芽夜蛾中。通過PCR和同源檢索進一步對HaLep1的插入多態(tài)性進行分析發(fā)現(xiàn),在檢測的12個棉鈴蟲個體樣本中存在HaLep11插入的個體占25%,在棉鈴蟲HaLep1_20的旁系同源位點(FP340435)沒有發(fā)現(xiàn)Lep1轉座子插入,同樣在美洲棉鈴蟲HaLep18的直系同源位點(DQ788839)也沒有發(fā)現(xiàn)Lep1轉座子插入。HaLep1_1在棉鈴蟲不同個體間的插入多態(tài)性表明HaLep1_1可能近期發(fā)生過轉座；HaLep1_8在兩個近緣物種中的插入多態(tài)性表明HaLep1_1可能水平轉移到棉鈴蟲和美洲棉鈴蟲的共同祖先中,但隨后在美洲棉鈴蟲的直系同源位點該拷貝發(fā)生丟失。以134bp的鱗翅目Lepl一致序列為信息探針,對非鱗翅目昆蟲基因組數(shù)據庫和NCBI非鱗翅目的WGS (whole genome shotgun)、nr/nt、GSS (genome survey sequences)、HTGS (high throughput genomic sequences)以及EST數(shù)據庫進行Blastn分析,發(fā)現(xiàn)Lepl轉座子存在于2種蚜蟲(豌豆蚜Acyrthosiphon pisum與棉蚜Aphis gossypii)、2種寄生蜂(菜蛾盤絨繭蜂Cotesia vestalis與佛羅里達多胚跳小蜂Copidosoma floridanum)、1種甲蟲(光肩星天牛Anoplophora glabripennis)、2種繭蜂病毒和家蠶微孢子蟲Nosema bombycis等非鱗翅目昆蟲和物種中。Lepl轉座子的不連續(xù)分布、在遠緣物種之間高度的序列相似性以及Lepl轉座子與其宿主系統(tǒng)發(fā)生的不一致性都表明Lepl轉座子發(fā)生了水平轉移。其中,家蠶微孢子蟲NbLep1和佛羅里達多胚跳小蜂CfLep1的獲得序列與其鱗翅目昆蟲宿主的序列相似性超過90%,表明宿主與寄生物間的相互作用推動了轉座子的水平轉移。此外,還根據本文數(shù)據對Lepl轉座子水平轉移的可能方向和潛在載體開展了討論。
【關鍵詞】：
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S433
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 文獻綜述11-24
• 1. 轉座子的水平轉移11-16
• 1.1 轉座子概述11-12
• 1.2 真核生物中轉座子水平轉移的研究進展12-16
• 2. Helitron轉座子研究進展16-23
• 2.1 Helitron轉座子的概述16-17
• 2.2 Helitron轉座子的鑒定17-19
• 2.3 Helitron轉座子的分布19-21
• 2.4 Helitron轉座子的水平轉移機制21-23
• 3. 研究的目的和意義23-24
• 1 前言24-25
• 2 材料與方法25-31
• 2.1 供試昆蟲25
• 2.2 昆蟲基因組DNA提取25-26
• 2.3 數(shù)據庫檢索26-27
• 2.4 棉鈴蟲轉座子HaLepl插入多態(tài)性分析27
• 2.5 棉蚜轉座子的克隆27-30
• 2.5.1 PCR擴增27
• 2.5.2 PCR產物克隆與測序27-30
• 2.6 序列分析30-31
• 3 結果與分析31-60
• 3.1 棉鈴蟲Lep1轉座子的鑒定及其在近緣種中的分布31-38
• 3.1.1 棉鈴蟲轉座子HaLep1的鑒定31-34
• 3.1.2 棉鈴蟲轉座子HaLep1在其近緣種中的分布34-36
• 3.1.3 棉鈴蟲轉座子HaLep1插入多態(tài)性分析36-38
• 3.2 非鱗翅目昆蟲和物種中Lep1相似序列的鑒定與水平轉移分析38-60
• 3.2.1 非鱗翅目昆蟲和物種中Lep1相似序列鑒定38-56
• 3.2.2 Lep1轉座子的水平轉移56-60
• 4 討論60-62
• 4.1 轉座子水平轉移機制60-61
• 4.2 Lep1轉座子的水平轉移方向61-62
• 參考文獻62-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄72-73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 何承忠,陳寶昆,江濤,張志毅,李善文;植物轉座子的研究與應用[J];西南農業(yè)學報;2004年03期

2 高東迎;何冰;孫立華;;水稻轉座子研究進展[J];植物學通報;2007年05期

3 韓民錦;李雪;張澤;;轉座子顯示技術及其在家蠶遺傳進化研究中的應用展望[J];蠶學通訊;2008年04期

4 田海霞;;轉座子在基因組和基因進化方面的研究進展[J];安徽農業(yè)科學;2011年20期

5 謝維欣;武建明;王洪梅;高運東;仲躋峰;何洪彬;;轉座子在動物轉基因研究中的應用[J];家畜生態(tài)學報;2011年05期

6 孫國鳳;;普杜大學利用轉座子插入失活法鑒定抗病害基因[J];生物技術通報;1989年06期

7 朱正歌,孫宗修;轉座子標簽法克隆水稻基因前景[J];中國水稻科學;2001年01期

8 繆云根;昆蟲轉座子及在家蠶中的應用[J];蠶桑通報;2004年02期

9 李軍,李洪清,吳萍,李美茹;轉座子在觀賞植物嵌合花色形成中的應用[J];植物生理學通訊;2005年04期

10 劉冬;;轉座子在轉基因動物中的應用[J];中國牧業(yè)通訊;2008年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前10條

1 高才華;肖美麗;任小東;Alice Hayward;殷家明;付東輝;李加納;;真核生物基因組中嵌合轉座子的特征分析和功能注釋[A];中國遺傳學會第九次全國會員代表大會暨學術研討會論文摘要匯編（2009-2013）[C];2013年

2 嚴冰;曾慶韜;錢遠槐;;黑腹果蠅黑條體突變體中轉座子分布的多樣性研究[A];中國動物科學研究——中國動物學會第十四屆會員代表大會及中國動物學會65周年年會論文集[C];1999年

3 張云峰;;小麥中轉座子存在的可能性初探[A];中國細胞生物學學會第五次會議論文摘要匯編[C];1992年

4 曲志才;姜曰水;;山東部分地區(qū)灰飛虱mariner類轉座子研究[A];中國遺傳學會第八次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

5 周祥;白林泉;鄧子新;;井岡霉素產生菌的全基因組轉座子突變[A];2008年中國微生物學會學術年會論文摘要集[C];2008年

6 逄曉陽;李晶;劉國文;王哲;;利用轉座子誘變構建反芻月形單胞菌乙酸生成關鍵酶基因缺失工程菌[A];中國畜牧獸醫(yī)學會2006學術年會論文集（上冊）[C];2006年

7 瞿婷婷;俞云松;魏澤慶;陳亞崗;李蘭娟;;萬古霉素耐藥腸球菌耐藥轉座子結構及MLST分型[A];2007年浙江省醫(yī)學病毒學、醫(yī)學微生物與免疫學學術年會論文匯編[C];2007年

8 何澤;曹廣力;薛仁宇;陳淼;陳文柱;王崇龍;鄭小堅;沈衛(wèi)德;貢成良;;用piggyBAC轉座子進行家蠶轉hGM-CSF基因研究[A];中國蠶學會第四屆青年學術研討會會議論文集[C];2004年

9 鐘仰進;楊婉瑩;曹陽;黃亞東;溫碩洋;勞海華;陳維春;;家蠶K1.4轉座子的拷貝多態(tài)性及K1.4主拷貝的序列特征研究[A];中國的遺傳學研究——中國遺傳學會第七次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編[C];2003年

10 程洛單;鄒曙明;田玉梅;杜雪地;;金魚hAT家族Tgf2轉座子在斑馬魚胚胎中的自我剪切[A];2012年中國水產學會學術年會論文摘要集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據庫 前3條

1 馮衛(wèi)東;轉座子榮居自然界最豐富基因榜首位[N];科技日報;2010年

2 本報記者 馮衛(wèi)東;遺傳基因中的“侵略者”[N];科技日報;2008年

3 樸淑瑜;科學家找到大麥白粉病“元兇”[N];科技日報;2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 葉露鵬;高效家蠶絲腺生物反應器的關鍵因素分析[D];浙江大學;2015年

2 宋成義;不同DNA轉座子在哺乳動物細胞和胚胎中轉座活性研究及新轉座子的挖掘[D];中國農業(yè)科學院;2014年

3 覃成;基于栽培辣椒和野生辣椒的全基因組測序揭示辣椒屬的馴化與特異性[D];四川農業(yè)大學;2014年

4 劉東;多倍體魚轉座子的遺傳變異和雌核發(fā)育魚性腺發(fā)育的分子生物學研究[D];湖南師范大學;2009年

5 張化浩;家蠶基因組中轉座子的水平轉移[D];重慶大學;2014年

6 陳勇;全基因組中網絡缺失基因和微型轉座子的發(fā)現(xiàn)及研究[D];山東大學;2008年

7 馬峇;桑樹全基因組轉座子的鑒定及特征分析[D];西南大學;2014年

8 丁f;piggyBac轉座系統(tǒng)[D];復旦大學;2007年

9 王娜;基于piggyBac轉座子的家蠶定向遺傳轉化研究[D];浙江大學;2010年

10 吳敏;鱗翅目昆蟲中piggyBac轉座子研究[D];南京農業(yè)大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 楊晶晶;組織培養(yǎng)誘導下水稻met1-2突變體反轉座子Tos17活性與組蛋白修飾關系研究[D];東北師范大學;2015年

2 魏彬;基因組重測序作物的新轉座子鑒定及特征分析[D];四川農業(yè)大學;2014年

3 陳楚潤;基于基因組重測序的玉米溫熱帶自交系轉座子特征分析[D];四川農業(yè)大學;2015年

4 王菁菁;煙草基因組一類微小倒置重復轉座元件（MITE）的轉座活性及真應用[D];浙江大學;2016年

5 韓雪;化膿隱秘桿菌轉座子分布與耐藥相關性及木犀草素對轉座子tnpA影響的研究[D];沈陽農業(yè)大學;2016年

6 許海丹;長期繼代的柑橘愈傷組織中轉座子激活研究[D];華中農業(yè)大學;2016年

7 沈丹;斑馬魚活性Tc1轉座子的挖掘及驗證[D];揚州大學;2016年

8 錢躍;環(huán)境因子對斑馬魚轉座子活性的影響[D];揚州大學;2016年

9 薛松磊;PB、SB和Tol2轉座子在斑馬魚中的基因轉移和基因捕獲效率比較研究[D];揚州大學;2016年

10 郭雪竹;棉鈴蟲非自主性Helitron轉座子HaLep1的鑒定與水平轉移研究[D];揚州大學;2016年

，

本文編號：954356