野外環(huán)境中生存的家養(yǎng)動物野生種群,需要有比家養(yǎng)種群更強(qiáng)的抗病能力。而已有的研究結(jié)果表明,MHC基因和個體抵抗病能力密切相關(guān)。根據(jù)普遍被認(rèn)同的自然選擇學(xué)說:環(huán)境是導(dǎo)致適應(yīng)性選擇的首要因素,即在特殊環(huán)境選擇壓力下,宿主-病原體互作導(dǎo)致的自然選擇能促進(jìn)免疫相關(guān)基因進(jìn)化。MHC基因能通過病原體和宿主之間的軍備競賽,形成異乎尋常的多樣性,以此影響個體抗病能力,豐富種群的基因池,甚至介導(dǎo)種群對于環(huán)境的適應(yīng)性。因而家養(yǎng)動物野生種群的基因多樣性對于物種的延續(xù)有著極其重要的作用。在進(jìn)化過程中,野生種群的基因多樣性因MHC基因和環(huán)境對的相互作用形成的良性循環(huán)而不斷豐富。斑嘴鴨(Amas poeciorhyncha)的野生遷徙型種群,因其特殊的生活習(xí)性而極易感染寄生蟲。這就使得斑嘴鴨的野生種群可以作為研究家禽野生種群的一個便捷的模型,再結(jié)合家鴨起源“二元論”的觀點(diǎn),更加說明它是研究種群遺傳差異的優(yōu)選物,對家鴨乃至其他家禽的遺傳學(xué)研究都有非常重要的作用。本實驗通過中性分子標(biāo)記(SSR和mtDNA)來分析該物種的遺傳差異;采用功能性分子標(biāo)記(MHC I類基因)來揭示該物種免疫系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制,同時結(jié)合個體寄生蟲感染情況,探討寄生蟲選擇壓力下野生斑嘴鴨種群MHC基因的遺傳多樣性。1.中性分子標(biāo)記研究通過SeqMan軟件分析該野生斑嘴鴨種群的線粒體控制區(qū)基因序列,發(fā)現(xiàn)共有30個單倍型,其中擁有單倍型H01的個體最多。其單倍型多樣性和核苷酸多樣性分別為0.9753和4.3733%,說明該野生斑嘴鴨種群個體適應(yīng)性較強(qiáng),且具有較高的進(jìn)化潛力。通過NETWORK繪制網(wǎng)絡(luò)圖,發(fā)現(xiàn)單倍型H01也是所有樣品基因中的始祖基因流。實驗共使用12個微衛(wèi)星分子標(biāo)記,通過GeneMaper和PopGene分析熒光測序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)共有161個等位基因數(shù)被檢測到。等位基因數(shù)目平均為13.42等位基因/位點(diǎn);平均期望雜合度為0.675。利用連鎖不平衡的方法計算連鎖情況,結(jié)果顯示:位點(diǎn)AJ493289和位點(diǎn)APH01、位點(diǎn)CMO11連鎖;位點(diǎn)APH01和位點(diǎn)APL2、位點(diǎn)AY493313、位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)APL2和位點(diǎn)AY493256、位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)AY493256和位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)AY493313和位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)D03和位點(diǎn)D09、位點(diǎn)D10連鎖。2.寄生蟲情況調(diào)查和MHC基因研究通過特異性引物擴(kuò)增測序,發(fā)現(xiàn)該種群隱孢子蟲(Cryptosporidium Tyzzer)的感染率為89%;球蟲(Sphaerozoum fuscum)存在兩種不同的感染類型,感染艾美爾屬(Eimeria fulva)球蟲的感染率為6%,等孢子屬(Isospora)球蟲的感染率為45%。血液寄生蟲無陽性結(jié)果。使用SeqMan軟件分析MHC基因序列,MHC I類基因在外顯子2上有31個單倍型,而在外顯子3上則有23個單倍型。dN/dS分別為3.1029±1.7623和3.0256±1.6575。對比兩者基因編碼的氨基酸序列,發(fā)現(xiàn)都存現(xiàn)高度的多態(tài)性。NETWORK網(wǎng)絡(luò)圖無明顯始祖基因流,但進(jìn)化折點(diǎn)頗多。本研究通過對野生斑嘴鴨種群的遺傳多樣性調(diào)查,為野鴨免疫相關(guān)基因在適應(yīng)性進(jìn)化策略提供了實驗基礎(chǔ),今后可以在此基礎(chǔ)上研究不同遷徙習(xí)性和不同環(huán)境下的野鴨免疫相關(guān)基因在適應(yīng)性進(jìn)化,為野鴨資源的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的參考。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S834;S858.32
【部分圖文】：

MHC分子功能示意

圖 1.2 （A）MHC I 類和（B）MHC II 類基因的分子結(jié)構(gòu)[111]igure1.2 The structure of(A)MHC class I and(B) class II moleculars[111]功能為依據(jù)將其分類，可分為 1）細(xì)胞質(zhì)群免疫球蛋白樣區(qū)：該結(jié)他膜成分相互作用中發(fā)揮著重要作用[16]；胞外區(qū)：即α3 區(qū)，環(huán)狀0 個上下的氨基酸殘基，結(jié)構(gòu)異常穩(wěn)定，所以能成為α鏈的保守區(qū)D8 部分相互作用的區(qū)域[14]；穿膜區(qū)：胞外區(qū)的一部分，由 25 個疏的結(jié)構(gòu)，職責(zé)為將α鏈焊死在細(xì)胞膜上[15]；抗原肽結(jié)合區(qū)：α1、α相接連，形成一個由氨基酸殘基構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)[13]�；虻慕M成包含 8 個外顯子，外顯子 1（E1）的工作是編碼 24 個信號肽；外顯子 2（E2）和外顯子 3（E3）的工作則是分別編碼0 個氨基酸殘基，這些結(jié)構(gòu)域具有高度的多態(tài)性，共同組成抗原結(jié)binding region)；外顯子 4（E4）編碼的α3 結(jié)構(gòu)域是作為β鏈的信號鏈共價結(jié)合區(qū)也是 CD8 分子與 T 細(xì)胞表面結(jié)合的一部分。外顯子-E8）是編碼跨膜和胞質(zhì)尾部區(qū)域[24]。由于本實驗的研究方向，主

0 年代德甲斯丁等國外研究學(xué)者又以家雞作為材料來檢測線粒體 DNA，成功獲得了全長 16,175kb 個堿基的序列的測序結(jié)果。分析這個測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與其它的已有研究結(jié)果的動物的線粒體 DNA 一樣，家雞的線粒體 DNA 也包含蛋白基因、rRNA 基因和 tRNA 基因[90]，它們的數(shù)量分別是 13、2 和 22。1.4.1 線粒體 DNA 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線粒體 DNA 是細(xì)胞線粒體中發(fā)現(xiàn)的一種特殊形式的遺傳物質(zhì)，是一種特殊形態(tài)的核糖核酸。每個線粒體含有 2-6 個 DNA 分子，動物線粒體基因組的長度基本約等于 16kb，鳥類的長度在 16.3-23.5kb 之間[91]。它是閉合且共價的雙鏈環(huán)狀 DNA，通過堿性氯化銫密度梯度離心方法離心，可以將兩條鏈分為密度大的外重鏈(H 鏈)和密度小的內(nèi)輕鏈(L 鏈)。線粒體 DNA 的結(jié)構(gòu)為 1 個非編碼區(qū)和 3 個編碼區(qū)。3 個編碼區(qū)分別是基因編碼區(qū)（編碼 13 種蛋白編碼基因）、rRNA 編碼區(qū)（編碼 2 種 rRNA）和 tRNA 編碼區(qū)（編碼 22 種 tRNA）。因為它是真核細(xì)胞中分子量小、易于純化的復(fù)制單元，所以線粒體 DNA 是研究 DNA 結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)的良好模型。
【參考文獻(xiàn)】

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