家鹅mtDNA序列结构与遗传多样性分析-动物遗传育种与繁殖专业论文.docx

摘 摘 要 本研究采用PCR和DNA测序技术测定T6个中国家鹅品种和2个欧洲鹅品种25 个个体线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)部分序列，分析了序列的相似 性及雁属鹅种间的遗传多样性、2个tI斟A基因(tRNAm、tRNA。叶)的二级结构和细 胞色素b(cytochromeb,Cytb)跨膜螺旋结构及序列的变异特征。结果表明：得到 的家鹅线粒体DNAl401bp序列包括ND5基因部分序列77bp、细胞色素b基因全序列 l 143bp、tRNAm全序列68bp和依NAP”全序列69bp；线粒体DNA 1401bp序列与基 因库中自额雁(Anser albifrons)、钻水鸭(Aythya americana)的序列相似率分别 为97％、88％，灰雁和鸿雁家鹅c”b的氨基酸序列与白额雁的相似率分别为99．7％ 和100％，表明本次实验所测序列是真实可靠的；2dtRNA基因三叶草结构的氨基 酸臂、反密码子环在鸿雁、灰雁和自额雁种间没有发生变异；家鹅Cyt b基因的核 苷酸序列在膜内、膜间和膜外的变异位点数分别为12、9和10，膜内、膜间的变异 均属同义替换，而膜外有两个位点发生了非同义替换，表明跨膜螺旋的膜外区域 变异程度高于膜问和膜内，但膜间亲水氨基酸的比例为5．26％，远小于膜外(鸿雁 16．58％、灰雁16．31％)和膜内(17．38％)；8个家鹅品种25条序歹tJ(1401bp)共检测 至IJ22个变异位点，3种单倍型，单倍型多样度和核苷酸多样度分别为O．547和 0．00775，核苷酸平均差异数为10．86：支持家鹅具有两种不同起源的观点：用线粒 体DNA细胞色素b及相邻的tRNA作为分子标记，能准确检测出雁属鹅种间的遗传 变异，却不能检测出种内品种间的遗传多样性。 关键词：家鹅；mtDNA；tRNA的二级结构；Cyt b；相似性；遗传多样性 前言DNA序列测定与分析是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一，是了 前言 DNA序列测定与分析是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一，是了 解基因结构和功能的基础，也是遗传工程的重要技术之一。核酸分子携带生命活 动的遗传信息，阐明DNA的核苷酸排列顺序在基因的表达、结构与功能的研究 中是必不可少的。遗传变异的本质就在于遗传信息载体—-DNA分子一级结构的变 异，直接对DNA序列的分析比较是揭示遗传变异最理想和最直接的方法、是最 准确有效的检测手段(张亚平，1996)。蛋白质的一级结构决定着高级结构，而高 级结构决定着蛋白质的功能(刘秉文，2000)，因此通过研究DNA序列一级结构的 变异特点和二级结构的特征及区域间的变异模式，可为高级结构的研究及蛋白质 功能预测打下基础。 线粒体DNA(mtDNA)是真核生物唯一的核外遗传物质，具有分子结构简 单、进化速率快等特点，自90年代以来成为研究种间和种内不同群体间遗传分化 的有力工具(Brown等，1983；张亚平等，1992)。在家鹅的遗传多样性研究中也 得到了应用，采用的技术主要是线粒体DNA的RFLP、RAPD(Shields，1987： 孙允明，1993；郝家胜等，1999；郝家胜等2000：史宪伟等，1997)，而直接从 mtDNA序列角度研究家鹅遗传多样性很少。本研究的目的在于测定6个中国鹅 种和2个欧洲鹅种的线粒体DNA部分序列，对2个tRNA基因nRNAnn、tRNATM) 的二级结构和细胞色素b(eytoehrome b，Cyt b)的跨膜螺旋结构及序列的变异特 征进行分析，以了解家鹅tRNA基因三叶草结构的保守性、稳定性及编码基因Cyt b碱基序列在跨膜螺旋各区域的变异，为迸一步探讨其结构和功能的关系打下基 础：通过对8个家鹅品种线粒体DNA部分序列的多态性分析，从分子水平上了 解家鹅遗传多样性的现状，以期为家鹅种质资源的保护、遗传育种及合理开发利 用积累一定的理论基础资料。 1．文献综述1．1 1．文献综述 1．1 DNA序列的相似性与同源性 相似性(simil撕劝和同源性(1lomology)是两个有区别的概念，相互之间并没有 直接的等同关系，但在早期的分子生物学文献中，相似性(Similarity)与同源性 0aomology)是完全等同的(Bock，1977)。相似性(similarity)就是简单比较得出两 者之间的相同程度；同源性是具有严格定义的进化学词汇：在进化上起源同一， 同源性可以用来描述染色体一“同源染色体”、基因一“同源基因”和基因组的一 个片断一“同源片断”(何舜平，1999)。相似性的含义比较广泛，除了指两个序 列之间相同碱基或残基所占比例外，在蛋白质序列比对中，有时也指两个残基是 否具有相似性，如侧链基团的大小、电荷、亲水性、疏水性等。当相似程