本文關鍵詞：黃喉擬水龜種群分化與種質(zhì)資源研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃喉擬水龜是在亞洲曾廣泛分布的龜類動物,而目前處于瀕危狀態(tài)。由于其較高的食用、藥用和觀賞價值,黃喉擬水龜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速。然而對其種質(zhì)資源的研究薄弱,其主要種群的遺傳多樣性和遺傳結構不清晰,且其與近緣種安南龜?shù)姆诸愱P系一直未能很好的解決。本研究針對黃喉擬水龜種質(zhì)資源研究中的主要問題,從形態(tài)、微衛(wèi)星標記、線粒體和核基因的不同水平上對黃喉擬水龜遺傳資源進行評估,并安南龜與黃喉擬水龜各種群的遺傳關系進行了探討。1.黃喉擬水龜不同種群的形態(tài)變異分析本研究收集黃喉擬水龜4個不同種群的初孵稚龜,在相同環(huán)境下養(yǎng)殖至300g左右,進行幾何形態(tài)分析。發(fā)現(xiàn)北方種群與臺灣種群相近,南方種群與海南種群相近,而南方龜與北方龜存在較大的差異。臺灣種群與北方種群也存在微弱的差異,并可通過主成分分析和判別分析區(qū)分開,說明臺灣種群與北方種群也存在一定的地理隔離,從而形成了獨有的種質(zhì)特征。南方種群與海南種群差異較小,多數(shù)指標均不能明確分開。本研究還發(fā)現(xiàn)背甲和腹甲的變異程度是不同的,背甲對不同種群的辨別能力更強,而腹甲則較弱。2.黃喉擬水龜不同種群的微衛(wèi)星變異分析利用微衛(wèi)星分子標記對黃喉擬水龜4個主要種群的遺傳多樣性和遺傳結構進行分析。黃喉擬水龜4個種群的期望雜合度為0.7260到0.7862,遺傳多樣性豐富,其較高的遺傳多樣性為黃喉擬水龜?shù)倪x育提供了豐富的種質(zhì)資源。4個群體間存在顯著的遺傳分化。其中南方群體和海南群體關系最近,遺傳距離僅0.352,且在散點圖上有一定重疊,而與北方種群和臺灣種群距離較遠,北方種群和臺灣種群雖然關系較近,但能夠完全分開,說明遺傳分化較大。進化樹表明南方種群和海南種群形成一支,而北方種群和臺灣種群形成另一支,與地理分布一致。3.利用線粒體和核基因探討黃喉擬水龜不同種群與安南龜?shù)倪M化關系測定黃喉擬水龜4個種群和安南龜?shù)?個線粒體基因序列和2個核基因序列,并進行進化分析。發(fā)現(xiàn)線粒體基因的進化速率較快,而核基因進化速度則慢的多,證明線粒體基因組是獨立于核基因組之外獨自進化的,而龜類線粒體的進化速率慢于其他脊椎動物。黃喉擬水龜?shù)腄NA條形碼基因COI序列種群間的遺傳差異為5.3-6.7%,安南龜與黃喉擬水龜南方種群和海南種群差異小,說明安南龜與黃喉擬水龜南方種群屬同一母系來源。海南種群與南方種群未發(fā)現(xiàn)明顯進化分支,為同一類群,但北方種群與臺灣種群存在較明顯分化,兩個種群形成各自一支,說明臺灣種群與大陸的北方種群隔離時間較長。這與其形態(tài)和個體大小方面的差異是一致的。在進行物種保護時應予以特別關注,臺灣種群應作為單獨的保護單元開展保護�；诤嘶騌35和RAG1研究安南龜與黃喉擬水龜?shù)倪z傳關系,得出不同的結果,其中R35基因與線粒體分析結果相反,而RAG1基因則支持線粒體基因的分析結果,這說明使用單一基因?qū)M化關系的界定有其局限性。核基因組相對線粒體基因組大得多,所以需要對核基因進行更多的研究,才能得出相對準確的結果。4.黃喉擬水龜各種群及安南龜?shù)木�粒體全序列測定及多態(tài)性分析測定了黃喉擬水龜北方種群、臺灣種群、南方種群及安南龜?shù)木�粒體全序列。全序列最短為南方種群16494bp,最長為北方種群16758bp,與其他龜鱉類差別不大。在t RNALeu與16Sr RNA基因間存在35-36bp的間隔,t RNACys和t RNAAsn間也存在26-27bp間隔,其他基因間也有-10-12bp不等的間隔或重疊。編碼蛋白質(zhì)的基因中COI基因的起始密碼子為GTG,其他蛋白都以ATG為起始密碼子,結束密碼子為TAA,而ND1、COI、COX、ND3四個基因以T為結束密碼子。黃喉擬水龜北方種群線粒體DNA序列D-Loop區(qū)存在一個長串聯(lián)重復區(qū)(Variable Number of Tandem Repeats,VNTR)微衛(wèi)星序列,重復序列為(TTATTATA)30,中間被一個(TTATA)和(TTAAG)隔開。而南方種群、臺灣種群及安南龜卻僅有3-7次重復,說明黃喉擬水龜和安南龜線粒體中的微衛(wèi)星變異非常大,具有明顯的個體差異,可作為黃喉擬水龜?shù)姆肿訕擞洝Ｍㄟ^進化樹構建,黃喉擬水龜北方種群與臺灣種群關系最近,而南方種群與安南龜關系更近,與前期研究一致。然而通過K2P距離來看,安南龜與南方種群的距離與南方種群與北方種群的距離差別不大,均為0.35左右。這說明南方種群和安南龜?shù)木�粒體DNA也有一定的分化,只是以往研究中分析的片斷未能表現(xiàn)出來。這也進一步說明線粒體不同區(qū)域的進化速率存在較大差異,目前所采用的COI、12S、Cytb及ND4序列相對保守,其變異率相對較低。而使用線粒體全序列能夠檢測到較近的分化事件。5.利用簡化基因組測序分析黃喉擬水龜各種群與安南龜?shù)年P系本研究利用RADSeq技術對黃喉擬水龜4個地理種群和1個安南龜種群進行測序,經(jīng)過拼接,獲得5.5M bp共同序列,占基因組約0.25%,其中多態(tài)位點243292個,簡約信息位點63211個。黃喉擬水龜4個種群中,海南和南方種群的獨有的SNP位點較少,而北方種群和臺灣種群相對較多,這與其線粒體DNA中堿基多樣性相反,說明線粒體的多樣性與核基因的多樣性信息并不一致,南方種群和海南種群的建群群體中母龜個體來源單一。安南龜群體中獨有的SNP和插入/缺失位點明顯多于黃喉擬水龜各群體,超出約1倍,這說明安南龜種群的變異度明顯高于黃喉擬水龜各種群。利用共有序列構建ML、MP和NJ進化樹,表明安南龜與海南種群黃喉擬水龜?shù)年P系較近,支持線粒體及部分核基因的結果。而基于少數(shù)基因的結果不一致可能是因為不同基因在進化中的進化模式不同,出現(xiàn)趨同進化或趨異進化,從而出現(xiàn)互相矛盾的結果。RADSeq測序所產(chǎn)生的SNPs標記在基因組中分布均勻,數(shù)量龐大,是構建遺傳進化樹的理想數(shù)據(jù)來源。本研究從中鑒定出大量SNP、插入/缺失位點和微衛(wèi)星標記,對于了解黃喉擬水龜?shù)姆N群遺傳具有較高的參考價值。6.黃喉擬水龜腦-性腺的轉(zhuǎn)錄組分析研究本研究首次完成黃喉擬水龜腦-性腺的轉(zhuǎn)錄組測序,從中鑒定了大量功能基因、分子標記,特別是與與繁殖活動包括性腺發(fā)育、生殖細胞分化、成熟、排卵、交配等相關的基因共598個,從中鑒定出SNP標記7007個,插入/缺失位點980個,微衛(wèi)星位點153個,這些基因和分子標記為黃喉擬水龜種質(zhì)資源發(fā)掘和高繁殖力品系選育奠定了基礎。通過對黃喉擬水龜雌雄性成熟個體腦-性腺組織轉(zhuǎn)錄組的測序,發(fā)現(xiàn)雌性差異表達基因1439個,其中雄性高表達基因549個基因,雌性高表達基因890個,表達差異基因包括細胞周期、卵細胞減數(shù)分裂、DNA以及細胞結合分子、細胞外基質(zhì)受體相互作用和焦點粘連等相關基因。這些基因?qū)ρ芯奎S喉擬水龜雌雄分化的機制提供了資料。
【關鍵詞】：黃喉擬水龜 安南龜 遺傳多樣性 種群分化 線粒體DNA RAD 轉(zhuǎn)錄組
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S917.4
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-14
• 引言14-16
• 第一章 我國淡水龜鱉種質(zhì)資源與研究進展16-31
• 一、我國龜鱉類的資源狀況16-20
• 1. 平胸龜科(Platysternidae)16-17
• 2. 潮龜科(Geoemydidae)17-19
• 3. 鱉科(Trionychidae)19-20
• 二、龜鱉類種質(zhì)資源研究現(xiàn)狀20-25
• 1. 無效種的確定21
• 2. 平胸龜分類地位21-23
• 3. 黃喉擬水龜與安南龜分類研究現(xiàn)狀23-24
• 4. 三線閉殼龜分類研究24-25
• 三、龜鱉類種質(zhì)資源研究方法25-31
• 1.形態(tài)分析25-26
• 2.DNA多態(tài)性分析26-31
• 第二章 黃喉擬水龜各種群的形態(tài)變異分析31-41
• 1.前言31-32
• 2.材料與方法32-33
• 3.結果33-39
• 4.討論39-41
• 第三章 基于微衛(wèi)星分子標記的黃喉擬水龜不同種群遺傳多樣性分析41-49
• 1.引言41-42
• 2.材料與方法42-44
• 2.1 實驗材料42
• 2.2 微衛(wèi)星標記開發(fā)42-43
• 2.3 微衛(wèi)星引物擴增43-44
• 2.4 微衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析44
• 3.結果44-47
• 3.1 微衛(wèi)星引物篩選44-45
• 3.2 黃喉擬水龜4個種群的微衛(wèi)星遺傳多樣性45-47
• 4.討論47-49
• 第四章 基于線粒體和核基因保守序列對黃喉擬水龜與安南龜?shù)倪z傳關系研究 3649-61
• 1.引言49-50
• 2.材料與方法50-52
• 3.結果52-55
• 4.討論55-61
• 4.1 線粒體與核基因堿基多態(tài)性的特點55
• 4.2 DNA條形碼基因?qū)S喉擬水龜與安南龜?shù)蔫b定55-56
• 4.3 安南龜?shù)姆诸惖匚?/span>56-61
• 第五章 黃喉擬水龜及安南龜線粒體全序列測定及進化分析61-75
• 1.引言61-62
• 2.材料與方法62-65
• 2.1 實驗材料62
• 2.2 線粒體全序列測定62-63
• 2.3 線粒體全序列重測序63-65
• 3.結果65-72
• 3.1 黃喉擬水龜三個種群及安南龜線粒體全序列特征65-68
• 3.2 基于線粒體全序列的近緣種進化分析68-71
• 3.3 線粒體DNA重測序71-72
• 4.討論72-75
• 第六章 基于簡化基因組測序分析黃喉擬水龜各種群與安南龜?shù)年P系75-84
• 1.引言75-76
• 2.材料與方法76-77
• 2.1 實驗材料76
• 2.2 文庫構建與測序76
• 2.3 測序片斷的從頭組裝76-77
• 2.4 組裝片斷的功能注釋77
• 2.5 SNP鑒定與進化分析77
• 2.6 微衛(wèi)星分子標記篩選與驗證77
• 3.結果77-82
• 3.1 測序片斷與從頭組裝77-78
• 3.2 片斷功能注釋78-79
• 3.3 SNP鑒定和進化分析79-81
• 3.4 微衛(wèi)星標記驗證81-82
• 4.討論82-84
• 第七章 黃喉擬水龜雌雄個體腦-性腺轉(zhuǎn)錄組測序與分析84-93
• 1.引言84-85
• 2.材料與方法85-86
• 2.1 實驗樣品及總RNA提取85
• 2.2 文庫構建、庫檢及測序85
• 2.3 數(shù)據(jù)分析85-86
• 3.結果86-91
• 3.1 轉(zhuǎn)錄組組裝86-87
• 3.2 基因注釋87-88
• 3.3 雌雄個體基因表達差異88-90
• 3.4 SNP標記鑒定90
• 3.5 微衛(wèi)星標記鑒定90-91
• 3.6 與繁殖活動相關的基因與分子標記91
• 4.討論91-93
• 全文總結93-95
• 參考文獻95-110
• 讀博期間研究成果110-112
• 本研究課題來源112-113
• 致謝113

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 吳平,周開亞,楊群;亞洲淡水和陸生龜鱉類12S rRNA基因片段的序列分析和系統(tǒng)發(fā)生研究[J];動物學報;1999年03期

2 閆路娜,張德興;種群微衛(wèi)星DNA分析中樣本量對各種遺傳多樣性度量指標的影響[J];動物學報;2004年02期

  本文關鍵詞：黃喉擬水龜種群分化與種質(zhì)資源研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386825