本文關(guān)鍵詞：中國(guó)大陸湖北釘螺不同地理景觀群體遺傳變異分析

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【摘要】：日本血吸蟲(chóng)病(Schistosomiasis)作為人畜共患的寄生蟲(chóng)病,嚴(yán)重危害著人類(lèi)的健康,成為我國(guó)現(xiàn)今面臨的重要公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。湖北釘螺(Oncomelania hupensis)是日本血吸蟲(chóng)(Schistosoma japonicum)唯一的中間宿主,其地理分布與日本血吸蟲(chóng)病流行區(qū)具有嚴(yán)格的一致性,在日本血吸蟲(chóng)病的傳播過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。湖北釘螺主要分布于東南亞地區(qū),在我國(guó)主要分布于長(zhǎng)江流域,北起北緯33°20',南抵北緯22°20',東至東經(jīng)121°51',西達(dá)東經(jīng)99°04',包含了我國(guó)的12個(gè)省、市、自治區(qū)。生存環(huán)境差異較大,對(duì)湖北釘螺群體產(chǎn)生了嚴(yán)重的地理隔離,湖北釘螺群體之間發(fā)生了遺傳分化和變異,在不同的地理環(huán)境中形成了多個(gè)地理種型,對(duì)日本血吸蟲(chóng)的易感性也不盡相同。因此,湖北釘螺種下分型和種群遺傳分化的深入研究,為研究日本血吸蟲(chóng)和湖北釘螺的相互作用、釘螺群體擴(kuò)散機(jī)制、血吸蟲(chóng)病流行病學(xué)、血吸蟲(chóng)病低感染率情況下的主動(dòng)監(jiān)測(cè)工作具有重要理論指導(dǎo)意義。 本研究首先比較了五種常用的基因組抽提方法抽提湖北釘螺基因組并擴(kuò)增mtDNA中細(xì)胞色素C氧化酶Ⅱ來(lái)比較抽提、擴(kuò)增效果,目的是為了尋求一種適合湖北釘螺大批量抽提擴(kuò)增的方法,其次,在實(shí)驗(yàn)室獲得湖北釘螺線粒體全基因組序列的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出16對(duì)特異性引物擴(kuò)增13個(gè)采集點(diǎn)的全線粒體基因組序列,并對(duì)其序列信息進(jìn)行分析,然后截取各地13個(gè)線粒體蛋白編碼基因并從中篩選出系統(tǒng)發(fā)育信息較好和中等的分子標(biāo)記,用于后續(xù)的群體遺傳研究,同時(shí)還研究了在湖北釘螺群體遺傳分析中,使用線粒體分子作為標(biāo)記的群體取樣策略,最后通過(guò)分析mtDNA細(xì)胞色素C氧化酶Ⅱ和脫氧核糖氧化酶亞基3在景觀水平上的群體遺傳結(jié)構(gòu)探尋中國(guó)大陸湖北釘螺不同地理景觀群體在分子水平上的特異特征,分析中國(guó)大陸不同地理景觀與湖北釘螺群體遺傳多樣性的關(guān)系、遷徙和分化。獲得結(jié)果如下： (1)5種基因組抽提方法都能抽提出湖北釘螺基因組,并能進(jìn)行mtDNA-COⅡ的PCR擴(kuò)增,在具體實(shí)驗(yàn)中五種方法在實(shí)驗(yàn)效果和應(yīng)用價(jià)值上表現(xiàn)出較大的差異。試劑盒方法抽提的基因組抽提精度較高,但使用成本太高,操作易出現(xiàn)人為誤差,樣本量少、精度要求較高的實(shí)驗(yàn)多采用這種方法；簡(jiǎn)化方法抽提試劑簡(jiǎn)單,操作步驟少,減少了DNA的損失,簡(jiǎn)便易行,快速經(jīng)濟(jì),保證了所提DNA的完整性和純度,更適合對(duì)大量樣品的提取。 (2)本研究獲得的12條完整的線粒體基因組全序列,長(zhǎng)度在15183 kb到15216kb。湖北釘螺各線粒體蛋白編碼基因系統(tǒng)發(fā)育信息不同,大致分為好中差三個(gè)等級(jí),其中COⅠ、ND2、ND5、ND3分類(lèi)較好,COⅡ、ATP6、ND1、Cytb、ND4次之,而ATP8、ND6、COⅢ、ND4L較差。 (3)湖北釘螺線粒體ND3基因在不同地理群體間表現(xiàn)出不同的基因多態(tài)性,且并未表現(xiàn)出基因多態(tài)性隨著樣本量的增多而增多；卻表現(xiàn)出明顯的地域差異；因此,在ND3基因的群體遺傳研究中的樣本量范圍應(yīng)為10-30之間。 (4)基于線粒體ND3基因和COⅡ基因的分子序列特征將我國(guó)大陸湖北釘螺群體分為4個(gè)主要類(lèi)群,長(zhǎng)江中下游群體、云南和四川高山型群體、廣西內(nèi)陸山丘型群體和福建沿海山丘型群體。
【關(guān)鍵詞】：景觀遺傳學(xué) 湖北釘螺 線粒體DNA
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：R184;Q958
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-20
• 1 景觀遺傳學(xué)概述10-15
• 1.1 定義10-11
• 1.2 與相近學(xué)科的比較11
• 1.3 景觀遺傳學(xué)的研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 景觀遺傳學(xué)的研究方法12-14
• 1.5 景觀遺傳學(xué)的研究進(jìn)展14-15
• 2 湖北釘螺研究進(jìn)展15-18
• 2.1 我國(guó)湖北釘螺分布類(lèi)型15-16
• 2.2 湖北釘螺全線粒體基因組研究概況16-17
• 2.3 湖北釘螺群體遺傳變異研究17-18
• 3 本研究的目的和意義18-20
• 第二章 湖北釘螺基因組五種抽提方法比較研究20-30
• 2.1 材料與方法20-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及來(lái)源20
• 2.1.2 主要儀器、試劑及耗材20-21
• 2.1.3 基因組DNA的提取21-23
• 2.1.4 基因組DNA電泳檢測(cè)23
• 2.1.5 用分光光度計(jì)測(cè)樣品的OD值和濃度23
• 2.1.6 PCR擴(kuò)增COⅡ基因并凝膠電泳檢測(cè)23-24
• 2.1.7 PCR產(chǎn)物拷貝數(shù)的測(cè)定24
• 2.2 結(jié)果24-26
• 2.2.1 各種抽提方法所需要的時(shí)間及其成本24
• 2.2.2 釘螺基因組DNA的瓊脂糖電泳檢測(cè)24-25
• 2.2.3 PCR產(chǎn)物檢測(cè)結(jié)果25-26
• 2.2.4 不同方法各樣本的PCR拷貝數(shù)濃度相對(duì)值26
• 2.3 分析與討論26-30
• 第三章 基于線粒體基因組全序列的湖北釘螺起源分化研究及線粒體DNA分子標(biāo)記的篩選30-52
• 3.1 材料與方法31-35
• 3.1.1 材料31-32
• 3.1.2 主要儀器、試劑及耗材32
• 3.1.3 方法32
• 3.1.4 mtDNA擴(kuò)增及測(cè)序32-34
• 3.1.5 序列拼接和組裝34
• 3.1.6 生物信息學(xué)分析34-35
• 3.1.7 分類(lèi)準(zhǔn)確率的計(jì)算35
• 3.1.8 拓?fù)渚嚯x的計(jì)算35
• 3.2 結(jié)果35-47
• 3.2.1 線粒體DNA的長(zhǎng)片段擴(kuò)增35-36
• 3.2.2 基于線粒體基因組全序列的系統(tǒng)發(fā)育分析36-40
• 3.2.3 線粒體DNA分子標(biāo)記系統(tǒng)發(fā)育效率分析40-47
• 3.3 分析與討論47-52
• 第四章 基于MTDNA分子標(biāo)記的湖北釘螺群體遺傳學(xué)研究中取樣策略分析52-62
• 4.1 材料與方法52-54
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料52-53
• 4.1.2 主要儀器、試劑及耗材53
• 4.1.3 基因組DNA的提取53-54
• 4.1.4 PCR擴(kuò)增及測(cè)序54
• 4.1.5 序列分析54
• 4.2 結(jié)果54-59
• 4.2.1 PCR擴(kuò)增和測(cè)序結(jié)果54-55
• 4.2.2 ND3基因序列分析55-56
• 4.2.3 基因序列多態(tài)性與樣本量關(guān)系56-58
• 4.2.4 基因多態(tài)性與地理分布的關(guān)系58-59
• 4.3 分析與討論59-62
• 第五章 應(yīng)用MTDNA-ND3、MTDNA-COⅡ基因序列研究湖北釘螺不同景觀群體遺傳結(jié)構(gòu)62-88
• 5.1 材料與方法62-65
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及來(lái)源62-63
• 5.1.2 主要儀器、試劑及耗材63
• 5.1.3 湖北釘螺基因組DNA的提取63-64
• 5.1.4 mtDNA-ND3和COⅡ基因擴(kuò)增64
• 5.1.5 擴(kuò)增產(chǎn)物檢查64
• 5.1.6 序列純化及測(cè)定64-65
• 5.1.7 數(shù)據(jù)分析65
• 5.2 結(jié)果65-85
• 5.2.1 ND3和COⅡ基因的PCR擴(kuò)增和測(cè)序結(jié)果65-67
• 5.2.2 各群體中獲得2個(gè)基因的個(gè)體數(shù)目67-68
• 5.2.3 ND3基因和COⅡ基因序列各景觀群體單倍型的分布68-73
• 5.2.4 基因的群體遺傳分析73-81
• 5.2.6 雙參數(shù)距離分析81-82
• 5.2.7 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)82-84
• 5.2.8 單倍型網(wǎng)絡(luò)圖84-85
• 5.3 分析與討論85-88
• 第六章 小結(jié)88-90
• 參考文獻(xiàn)90-98
• 附錄:主要儀器和試劑98-100
• 致謝100-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果102

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1116227