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丹顶鹤线粒体基因组全序列分析

毕晓欣  靖美东  张莉  黄玲  
【摘要】:丹顶鹤(Grus japonensis)属鸟纲(Aves)鹤形目(Gruiformes)鹤科(Gruidae)。国家一级保护动物,世界五大稀有鹤种之一。繁殖区在黑龙江省的嫩江、松花江和乌苏里江流域,越冬区在长江中下游地区的内陆湖岸沼泽,现在多集中在江苏盐城沿海滩涂。线粒体是共价闭合的双链,是生物有氧呼吸的主要场所。其基因组结构简单,变异发生的几率相对稳定,被广泛应用于系统的起源,进化和亲缘关系以及疾病研究。本文对丹顶鹤线粒体基因组全序列进行了测定,对其线粒体基因组特征、蛋白基因、碱基组成以及与鹤科其它种的亲缘关系进行分析。实验样品来自于江苏盐城大丰自然保护区,采用Promega试剂盒提取基因组DNA。参照近缘物种线粒体基因序列共设计并合成了28对引物,结合PCR技术,用SeqMan和MEGA等软件将其拼接成一个完整的基因组全序列。研究结果表明丹顶鹤线粒体全基因组序列全长16682 bp,共有13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个D-loop区。除了8个tRNA基因和1个蛋白基因由L链编码外,其余均由H链编码,其中H链编码基因的AT含量明显高于CG含量。基于ND1和cytb序列,采用贝叶斯法与鹤科其它9个物种构建系统进化树,初步确定丹顶鹤与欧亚鹤、鸣鹤、黑颈鹤亲缘关系最近,但是丹顶鹤的进化与上述三个种相比又显得相对独立,推测可能原因是丹顶鹤的祖先进入相对封闭的环境,从而形成了独特的群体遗传特性。该研究为进一步探讨群体遗传多样性和濒危物种保护的遗传学机制奠定了基础。

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