本文關鍵詞：三帶喙庫蚊和淡色庫蚊線粒體基因組及其他兩種庫蚊比較分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：庫蚊屬作為蚊科的第一大屬,分布廣泛,是重要的蟲媒傳播載體,包括傳播流行性乙型腦炎、淋巴絲蟲病等。蟲媒傳染病的控制主要依賴于對傳染媒介的控制,線粒體基因組以其基因結構穩(wěn)定、編碼成分保守、母系遺傳、進化速度快、無重復以及高拷貝等特點,被廣泛用于分子進化模式、系統(tǒng)分類學、系統(tǒng)發(fā)生學和種群遺傳學等研究,同時研究物種之間的系統(tǒng)發(fā)育關系對于蚊蟲控制具有指導意義。三帶喙庫蚊和淡色庫蚊分別是乙型腦炎病毒和班氏絲蟲病的重要傳播媒介,研究三帶喙庫蚊和淡色庫蚊線粒體基因組豐富了庫蚊屬線粒體基因組的理論數(shù)據(jù),也為這兩種蚊蟲的控制研究奠定了基礎。將得到的兩個線粒體基因組與目前已知的庫蚊屬中其它兩個物種的線粒體基因組進行比較分析為庫蚊屬物種的基礎生物學研究及應用提供理論依據(jù)。本研究以線粒體DNA為模板,采用常規(guī)PCR技術及基因克隆,對三帶喙庫蚊和淡色庫蚊的線粒體基因組進行了測序、拼接及注釋分析。與其他已知庫蚊屬物種的線粒體基因組進行比較分析,并利用線粒體基因組的13個蛋白編碼基因進行系統(tǒng)發(fā)育分析。研究內(nèi)容和結果如下:1.三帶喙庫蚊線粒體基因組三帶喙庫蚊的線粒體基因組是環(huán)狀雙鏈DNA分子,長為14 844 bp,包含37個編碼基因即2個rRNA基因、13個蛋白質(zhì)編碼基因和22個tRNA基因,該線粒體基因組的調(diào)控區(qū)序列在本次測序中未獲得。三帶喙庫蚊的全線粒體基因組、蛋白編碼基因、tRNA基因和rRNA基因的AT含量分別為77.6%、76.5%、78.8%和81.8%,均表現(xiàn)出明顯的AT含量偏向性。蛋白編碼基因中:除了COI的起始密碼子是TCG,其余的蛋白編碼基因的起始密碼子均為ATN;除了COI和COII以T作為終止密碼子,其余均為完整的TAA形式。該線粒體基因組中的22個tRNA大小范圍在65-72 bp,除了trnS(AGN)缺少雙氫尿嘧啶(DHU)臂外,其余的均可以形成典型三葉草式的二級結構,在這些二級結構中總共存在30處堿基錯配。本文是蚊科中第一個對12S rRNA和16S rRNA基因進行了二級結構預測,且這兩種rRNA二級結構中同樣存在G-U配對。2.淡色庫蚊線粒體基因組淡色庫蚊線粒體基因組全長15 617 bp,包含37個基因及1個控制區(qū),其結構及基因排序與三帶喙庫蚊一致。淡色庫蚊的全線粒體基因組、蛋白編碼基因、tRNA基因、rRNA基因和控制區(qū)AT含量分別為77.6%、76.6%、78.9%、82.5%和88.8%,表現(xiàn)出明顯的AT含量偏向性。淡色庫蚊線粒體基因組的蛋白編碼基因的起始密碼子和終止密碼子與三帶喙庫蚊一致,除了COII的起始密碼子在三帶喙庫蚊中為ATG,而在淡色庫蚊中為ATA。淡色庫蚊線粒體基因組中的22個tRNA大小范圍在64-72 bp,除了trnS(AGN)缺少雙氫尿嘧啶臂外,其余的均可以形成典型三葉草式的二級結構。預測得到的tRNA和rRNA二級結構中均含有非標準配對。淡色庫蚊線粒體基因組的控制區(qū)長度為747 bp,其AT含量在整個線粒體基因組中最高,同時對調(diào)控區(qū)中特殊結構的預測表明含有4個串聯(lián)重復結構。3.庫蚊屬線粒體基因組序列的比較分析目前為止報道的庫蚊屬線粒體基因組中致倦庫蚊的一條序列的調(diào)控區(qū)已測得(其線粒體基因組全長為15 587 bp;調(diào)控區(qū)長704 bp),尖音庫蚊和另一致倦庫蚊的線粒體基因組的調(diào)控區(qū)均不完整(線粒體基因組的長度均為14 856 bp)。將本文測得的三帶喙庫蚊和淡色庫蚊線粒體基因組與庫蚊屬其他物種線粒體基因組進行對比,表明它們的線粒體基因組的基因組成和排序完全一致,均含有37個基因和1個控制區(qū)。整體上和各個組份的堿基均具有明顯的AT偏好。已知庫蚊屬的控制區(qū)包括淡色庫蚊747 bp,88.8%;尖音庫蚊742 bp,88.8%;致倦庫蚊704 bp,88.5%。對以上調(diào)控區(qū)的特殊結構進行預測表明均含有4個串聯(lián)重復結構,且在這些結構中均具有較高的保守性。4.庫蚊屬線粒體基因組的系統(tǒng)發(fā)育基于線粒體基因組的13個蛋白編碼基因的核苷酸序列使用ML法,以岡比亞按蚊為外群,對三帶喙庫蚊、淡色庫蚊、尖音庫蚊和致倦庫蚊進行系統(tǒng)發(fā)育分析,結果表明三帶喙庫蚊與其余的5個線粒體基因組分開。淡色庫蚊與土耳其的尖音庫蚊聚到了一起。而致倦庫蚊聚到了淡色庫蚊和尖音庫蚊之間。本研究獲取了三帶喙庫蚊和淡色庫蚊的線粒體基因組序列,并對其進行注釋分析,同時是蚊科第一個對rRNAs進行了二級結構的預測。豐富了庫蚊線粒體基因組數(shù)據(jù),也為后續(xù)庫蚊線粒體基因組測序和分析提供參考和依據(jù)。
【關鍵詞】：三帶喙庫蚊 淡色庫蚊 庫蚊屬 線粒體基因組 比較基因組分析
【學位授予單位】：重慶師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R384.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 1 緒論13-19
• 1.1 線粒體與線粒體基因組13
• 1.1.1 線粒體13
• 1.1.2 線粒體基因組13
• 1.2 線粒體基因組的特性13-14
• 1.2.1 線粒體基因組的進化13-14
• 1.2.2 線粒體基因組的特征14
• 1.3 庫蚊屬線粒體基因組研究進展14-15
• 1.4 庫蚊屬線粒體基因組的特征15-17
• 1.4.1 庫蚊屬線粒體基因組的蛋白質(zhì)編碼基因15-16
• 1.4.2 庫蚊屬線粒體基因組的t RNA基因16
• 1.4.3 庫蚊屬線粒體基因組的r RNA基因16-17
• 1.4.4 庫蚊屬線粒體基因組的控制區(qū)17
• 1.5 三帶喙庫蚊和淡色庫蚊17-18
• 1.6 本研究的目的和意義18-19
• 2 材料與方法19-27
• 2.1 實驗材料19-20
• 2.1.1 供試材料19
• 2.1.2 庫蚊屬線粒體基因組序列19-20
• 2.2 實驗儀器與設備20
• 2.3 實驗用試劑20-21
• 2.4 生物信息學軟件21
• 2.5 實驗方法21-27
• 2.5.1 單只蚊蟲線粒體DNA的提取21-22
• 2.5.2 庫蚊蚊蟲線粒體基因組的PCR擴增22
• 2.5.3 PCR產(chǎn)物檢測、回收并純化22-23
• 2.5.4 克隆23-24
• 2.5.5 線粒體基因組序列的拼接24
• 2.5.6 線粒體基因組序列注釋及分析24-25
• 2.5.7 庫蚊屬物種系統(tǒng)發(fā)育關系分析25-27
• 3 結果分析27-55
• 3.1 三帶喙庫蚊線粒體基因組分析27-39
• 3.1.1 線粒體基因組的結構27-30
• 3.1.2 三帶喙庫蚊線粒體基因組堿基組成30
• 3.1.3 蛋白質(zhì)編碼基因30-33
• 3.1.4 t RNA基因的二級結構預測33-36
• 3.1.5 r RNA基因的二級結構預測36-39
• 3.3 淡色庫蚊線粒體基因組分析39-47
• 3.3.1 線粒體基因組的結構39-41
• 3.3.2 線粒體基因組堿基組成41-42
• 3.3.3 蛋白質(zhì)編碼基因42-45
• 3.3.4 t RNA基因的二級結構預測45-46
• 3.3.5 r RNA基因的二級結構預測46-47
• 3.3.6 控制區(qū)及其串聯(lián)重復結構47
• 3.4 庫蚊屬線粒體基因組的比較分析47-55
• 3.4.1 庫蚊屬線粒體基因組的結構47-48
• 3.4.2 庫蚊屬線粒體基因組的堿基組成48
• 3.4.3 庫蚊屬線粒體基因組的蛋白質(zhì)編碼基因48-51
• 3.4.4 庫蚊屬線粒體基因組的t RNA基因51
• 3.4.5 庫蚊屬線粒體基因組的r RNA基因51
• 3.4.6 庫蚊屬線粒體基因組的控制區(qū)51-53
• 3.4.7 庫蚊屬的系統(tǒng)發(fā)育關系53-55
• 4 討論55-57
• 4.1 庫蚊屬線粒體基因組結構和堿基組成55
• 4.2 庫蚊屬線粒體基因組蛋白質(zhì)編碼基因55-56
• 4.3 庫蚊屬線粒體基因組 t RNA 基因56
• 4.4 庫蚊屬線粒體基因組r RNA基因56
• 4.5 庫蚊屬線粒體基因組調(diào)控區(qū)56
• 4.6 庫蚊屬的系統(tǒng)發(fā)育分析56-57
• 5 結論57-59
• 參考文獻59-65
• 附錄65-67
• 附錄A：攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研情況65-66
• 附錄B：縮略詞66-67
• 致謝67

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