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果蝇的核基因谱系基因组学研究:实践,问题和策略

李能枝  高建军  张琴  张亚平  
【摘要】:核基因 DNA 多态性的广泛存在为研究进化机制,物种之间的系统发育关系提供了无限的机会。基于单拷贝核基因的谱系基因组学不但对于解决较困难的系统发育很有帮助,对阐明各分类单元的关系也很有效。然而,单拷贝核基因 marker 筛选,数据分析(与核基因重组, 杂合度,较低的分歧度和多态性,多起源等因素相关),PCR 和测序等方面存在的困难使基于核基因的果蝇分子系统发育研究面临着极大挑战。先前的研究主要局限于 DNA 序列小数据集 (如单基因 Adh)的层面上,在阐明高级分类单元的关系问题上存在缺陷。12种果蝇物种(分别是 D.melanogaster,D.pseudoobscura,D.sechellia,D.simulans,D.yakuba,D.erecta. D.ananassae,D.persimilis,D.willistoni,D.mojavertsis,D.virilis,和 D.grimshawi) 全基因组测序和对比研究的完成,给果蝇的核基因谱系基因组学研究提供了新的机遇。我们采用全基因组比较的策略去鉴别和筛选用于系统发育推断的核基因 marker。通过上述果蝇物种全基因组信息的比较分析,我们获得了近500个保守性较好,具有较长(通常大于500bp) 单拷贝的核基因序列片段,均为中间没有内含子的连续片段。这些片段分布于果蝇除 Y 染色体的各个染色体当中,有助于更全面的阐释果蝇重要类群间的系统发育关系。现在我们已经从候选的片段当中选择了6个 marker 进行扩增,克隆并测序,在经后实验中继续增加片段数量。我们希望通过大数据集 DNA 序列的分析,构建出具有高支持度、高分辨率的果蝇属重要类群的系统发育关系。

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