本研究測定了一種高原鰍Triplophysa sp及其體表寄生的3種三代蟲Gyrodactylus sp.1、 Gyrodactylus sp.2和Gyrodactylus sp.3的全線粒體基因組,結(jié)合GenBank數(shù)據(jù)庫中已公布的序列對上述4個物種的線粒體基因組序列進(jìn)行注釋,并對6種三代蟲的4個主要數(shù)據(jù)集(PCGs、tRNA、rRNA和NCRs)的堿基組成偏向性以及蛋白質(zhì)基因的密碼子使用情況等進(jìn)行了比較分析。結(jié)合已公布的三代蟲科34條18S序列,以Haliotrema pratasensis為外群,采用最大似然法和貝葉斯推論法對三代蟲科的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行初步的探討。主要結(jié)論如下：1.已測定Triplophysa sp.、Gyrodactylus sp.1、Gyrodactylus sp.2和Gyrodactylussp.3的全線粒體基因組長度分別為16,570 bp、14,734 bp、15,717 bp和14,739 bp。其中Triplophysa sp的基因構(gòu)成及其排列與其他硬骨魚基本一致,由13個蛋白質(zhì)編碼基因(PCGs)、2個rRNA基因、22個tRNA基因和1個控制區(qū)(D-loop)組成；3種新測定三代蟲的基因構(gòu)成及排列除主非編碼區(qū)外,均與已測定的單殖吸蟲一致,包括12個PCGs、2個rRNA基因、22個tRNA基因,而其區(qū)別主要體現(xiàn)在3種三代蟲的線粒體全基因組中均包含兩個主非編碼區(qū)。2.在Triplophysa sp的37個基因中,包括一個蛋白質(zhì)編碼基因ND6和8個tRNA基因(tRNAAla、tRNASer (UCN)、tRNACys、tRNAGlu、 tRNAAsn、tRNAGln、 tRNATyr、tRNAPro)在內(nèi)的9個基因由L鏈編碼,剩余的28個基因均為H鏈編碼；而三代蟲屬中所有已知種類的線粒體全基因組均由一條鏈編碼。3. Triplophysa sp的線粒體基因組中,4個主要數(shù)據(jù)集的AT含量均高于其對應(yīng)的GC含量,其中控制區(qū)的A+T含量最高為66.5%,表現(xiàn)出明顯的AT偏向性；在3種新測定三代蟲的mtDNA中,其4個主要部分的AT含量均明顯高于其GC含量,且均高于Genbank數(shù)據(jù)庫中已公布的G. derjavinoides、G. thymalli 和 G. salaris的AT含量,表現(xiàn)出明顯的AT偏向性。4.同義密碼子以及氨基酸的使用頻率：在Triplophysa sp中,同義密碼子AUU、 UUA、CUU、CUA、GCC的使用頻率較高,UGU的使用頻率最低。氨基酸的使用情況與同義密碼子使用一致,Leu、Ala、Thr、lie和Val的使用頻率較高,而Cys的使用頻率最低；在三代蟲屬已知線粒體全基因組信息的的6物種G. sp.1、 G. sp.2、G. sp.3、G. derjavinoides、G. thymalli和G. salaris中,64種密碼子均被涉及到。在G.sp.1、G.sp.2和G.sp.3中,密碼子UAA的使用次數(shù)均最高,而在G.derjavinoides, G. thymalli和G. salaris中,AUA的使用次數(shù)最多。5. Triplophysa sp.的22個tRNA基因排列順序與多數(shù)魚類一致,不存在基因重排。其二級結(jié)構(gòu)中除基因tRNASer (AGN)的D-臂缺失外,剩余的21個tRNA均形成典型的三葉草二級結(jié)構(gòu)。在G. sp.1、G. sp.2和G.sp.3的22個tRNA中,除基因tRNASer (AGN)、tRNASer (UCN)和tRNACys由于D-臂的缺失,形成特殊的二級結(jié)構(gòu)外,剩余的19個tRNA均可形成典型的三葉草結(jié)構(gòu)。在上述四個新測定物種tRNA的二級結(jié)構(gòu)中,均存在堿基錯配,且都以G-U錯配為主。6. Triplophysa sp.的控制區(qū)與大多數(shù)鯉科魚的控制區(qū)相似,包括1個終止相關(guān)序列(TAS1)、2個中央保守區(qū)(CSB-F和CSB-D)和3個保守序列區(qū)(CSB-1、 CSB-2和CSB-3)；6種三代蟲中均存在兩個獨(dú)立的主非編碼區(qū),但兩者之間的相似度都很高,且在6種三代蟲的兩個主非編碼區(qū)中均發(fā)現(xiàn)7段保守序列(BlockA-G)。7.基于18S rRNA基因構(gòu)建的三代蟲科系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系呈現(xiàn)出ML樹和BI樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)整體趨于一致。結(jié)果表明：胎生類群和卵生類群均為單系群,三代蟲屬為復(fù)系群。三代蟲屬形成兩個進(jìn)化分支Ⅰ和Ⅱ,其中分支Ⅰ包含了Fundulotrema和Swingleus的代表種,分支Ⅱ和擬三代蟲屬Paragyrodactylus形成姊妹群,且分支Ⅰ和Ⅱ聚為一支后再與Macrogyrodactylus, Diplogyrodactylus和Afrogyrodactylus聚為一個大的分支,而剩余的四個屬(Scleroductus, Ieredactylus, Gyrodactyloides和Laminiscus)聚為另一支。8.考慮到不同分子標(biāo)記對于不同類群分類方法的適用性,我們認(rèn)為Moszczynska等在復(fù)殖吸蟲類群的鑒定和識別中提供的方法也可能適用于單殖亞綱類群。rRNA基因由于其引物的廣泛使用,使得該基因可用于初步的或者是更進(jìn)一步的分類鑒定工作。一旦有爭議的物種被鑒定到較低的分類階元,則能夠獲得該類群合適的COI引物。因此,將COI基因和部分rRNA適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合將會滿足單殖亞綱DNA條形碼的大部分要求。
【學(xué)位單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S941.5;S917.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 三代蟲以及三代蟲科概況
        1.1.1 三代蟲研究現(xiàn)狀
        1.1.2 三代蟲科研究現(xiàn)狀
    1.2 線粒體基因組及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 線粒體基因組
        1.2.2 蛋白質(zhì)編碼基因
        1.2.3 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA
        1.2.4 核糖體RNA
    1.3 DNA條形碼
    1.4 本研究的目的及意義
第2章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗標(biāo)本的采集與保存
        2.1.2 實驗標(biāo)本的鑒定
        2.1.3 實驗主要儀器和試劑
    2.2 實驗方法
        2.2.1 總DNA提取和檢測
        2.2.2 PCR引物設(shè)計、擴(kuò)增和測序
        2.2.3 數(shù)據(jù)處理及分析
    2.3 系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.3.1 數(shù)據(jù)來源及處理
        2.3.2 系統(tǒng)發(fā)育信號檢驗、模型選擇以及建樹方法
第3章 高原鰍及其寄生三代蟲的分子鑒定
    3.1 高原鰍的COI基因測序結(jié)果以及分子鑒定
    3.2 三代蟲ITS片段的測序結(jié)果以及分子鑒定
第4章 4種新測定種全線粒體基因組組成分析
    4.1 高原鰍Triplophysa sp.的線粒體基因組
        4.1.1 基因組結(jié)構(gòu)及其堿基組成特征
        4.1.2 蛋白編碼基因的密碼子使用情況和氨基酸組成統(tǒng)計
        4.1.3 tRNA基因及其二級結(jié)構(gòu)預(yù)測和rRNA基因
        4.1.4 控制區(qū)
    4.2 三代蟲線粒體基因組比較
        4.2.1 三代蟲線粒體基因組的共同特征
        4.2.2 堿基組成特征
        4.2.3 蛋白質(zhì)編碼基因和密碼子的使用
        4.2.4 tRNA基因和rRNA基因
        4.2.5 主非編碼區(qū)
        4.2.6 遺傳距離
第5章 系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的探討
    5.1 基于線粒體全基因組對Triplophysa sp.系統(tǒng)地位的探討
        5.1.1 數(shù)據(jù)來源
        5.1.2 Triplophysa sp.系統(tǒng)地位分析
    5.2 基于18S rRNA基因構(gòu)建三代蟲科的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系
        5.2.1 數(shù)據(jù)來源
        5.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析
第6章 討論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果

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