櫛孔扇貝遺傳圖譜的構(gòu)建及重復(fù)元件的進(jìn)化分析VIP

1、櫛孔扇貝遺傳圖譜的構(gòu)建及重復(fù)元件的進(jìn)化分析1櫛孔扇貝AFLP傳連鎖圖譜的構(gòu)建應(yīng)用AFL限術(shù),本研究首次構(gòu)建了櫛孔扇貝的遺傳連鎖圖譜。共21對(duì)引物組合用于AFLP分析。F1子代群體的多態(tài)位點(diǎn)比率為62.94%。在檢測(cè)的783個(gè)多態(tài)性標(biāo)記中,317個(gè)標(biāo)記呈1:1分離,190個(gè)標(biāo)記呈3:1分離,其余276個(gè)標(biāo)記呈顯著偏分離。應(yīng)用軟件MAPMSKER/E謝1連鎖分析,其中LOD為2.5且9設(shè)為0.30。雄性圖譜含19個(gè)連鎖群，共94個(gè)標(biāo)記，總長(zhǎng)1511.4cM,覆蓋率為66.56%;雌性圖譜含20個(gè)連鎖群,共97個(gè)標(biāo)記,總長(zhǎng)1610.2cM,覆蓋率為66.05%。雌雄圖譜中AFLP標(biāo)記的分布相對(duì)比較均

2、勻。2櫛孔扇貝rDNA家族在自然群體內(nèi)的動(dòng)態(tài)協(xié)同進(jìn)化模式rDNA家族，作為串聯(lián)重復(fù)多基因家族的一員，各重復(fù)單元間呈協(xié)同進(jìn)化。本研究主要通過(guò)調(diào)查ITS序列的indel(insertion/deletion,即插入/缺失)多態(tài)性來(lái)研究櫛孔扇貝rDNA家族在自然群體內(nèi)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程。在優(yōu)化的條件下,由indel導(dǎo)致的異源雙鏈分子可以在DHPLC(denaturinghigh-performanceliquidchromatography)分析中被有效鑒別。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),我們篩查了櫛孔扇貝自然群體40個(gè)個(gè)體ITS序列的indel多態(tài)性。令人驚訝的是,僅7.5%的個(gè)體的ITS的組成是純合的,而其它的個(gè)體

3、(92.5%)為雜合的?；贒HPLC析中不同的峰型,7個(gè)個(gè)體被選擇通過(guò)測(cè)序的方法來(lái)調(diào)查個(gè)體內(nèi)的indel多態(tài)性。進(jìn)一步,單精子內(nèi)indel多態(tài)性在更多的不同峰型個(gè)體中被調(diào)查?；谶@些結(jié)果，本研究提出一個(gè)符合櫛孔扇貝rDNA家族在自然群體內(nèi)協(xié)同進(jìn)化的新模式。不同于以往提出的模式,占群體最高比例的雙峰個(gè)體可以被看作處于穩(wěn)定和平衡的狀態(tài)。這一狀態(tài)由快速的染色體內(nèi)重組機(jī)制所維持。單峰個(gè)體可以被看作處于取得完全均質(zhì)化狀態(tài)。它們?cè)谌后w內(nèi)僅占很低比例,因而染色體間重組的速度慢于染色體內(nèi)重組的速度。三峰個(gè)體可以被看作處于正均質(zhì)化一個(gè)突變體。該突變體可通過(guò)突變或染色體間重組產(chǎn)生。它們?cè)谌后w內(nèi)占相當(dāng)高的比例,這

4、一點(diǎn)或許暗示染色體間重組的速度并不低。3櫛海雜交扇貝(Chlamysfarreri?xArgopectenirradians8)早期發(fā)育過(guò)程中rDNA家族由偏向性基因轉(zhuǎn)變介導(dǎo)的快速協(xié)同進(jìn)化本研究還調(diào)查了櫛海雜交扇貝早期發(fā)育過(guò)程中其基因組內(nèi)親本ITS序列的變化。獲得的主要結(jié)果為:(1)PCR-RFLP分析結(jié)果顯示雜種基因組內(nèi)父本ITS的數(shù)量隨著雜種的發(fā)育而逐漸減少,甚至在受精后14天時(shí)幾乎完全消失;(2)FISH(fluorescenceinsituhybridization)分析結(jié)果顯示在雜種基因組內(nèi)母本ITS序列被發(fā)現(xiàn)存在于父本來(lái)源的染色體上,而父本ITS序列卻未被發(fā)現(xiàn)存在于母本來(lái)源的染色體

5、上;(3)應(yīng)用PCR-RFLPJ術(shù)在雜種基因組內(nèi)鑒別出6個(gè)重組突變體。由于重組區(qū)域比較短,因而位點(diǎn)特異性重組或許參與這一偏向性的基因轉(zhuǎn)變過(guò)程?；谶@些結(jié)果，我們推斷rDNA家族在櫛海雜種早期發(fā)育過(guò)程中發(fā)生了由偏向性基因轉(zhuǎn)變引發(fā)的快速的協(xié)同進(jìn)化。4櫛孔扇貝與扇貝科其它7種扇貝ITS1二級(jí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)化與結(jié)構(gòu)進(jìn)化分析目前,在序列比對(duì)過(guò)程中對(duì)缺口進(jìn)行精確定位十分困難。當(dāng)比對(duì)的序列具高度變異性時(shí),這一缺點(diǎn)尤為突出。為了克服這一困難,本研究提出了一個(gè)新的策略用于解決基于高變序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)推斷問(wèn)題。在這個(gè)新策略中,完整的二級(jí)結(jié)構(gòu)被直接用作聚類(lèi)的字符,因而不再需要將其分解成同源的亞結(jié)構(gòu)。本研究的結(jié)果

6、顯示,可靠的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系可以從完整的二級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)中推斷得出,但不能從序列比對(duì)中推斷得出(即便輔以結(jié)構(gòu)的信息)。因而本研究結(jié)果充分支持這一新策略的在實(shí)踐上的可行性。此外,本研究還調(diào)查了扇貝科8種扇貝ITS1二級(jí)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化情況。完整的ITS1二級(jí)結(jié)構(gòu)可以被分為4個(gè)結(jié)構(gòu)域?；パa(bǔ)性的堿基變化被發(fā)現(xiàn)存在于這4個(gè)結(jié)構(gòu)域中。進(jìn)一步,4個(gè)結(jié)構(gòu)域內(nèi)保守的結(jié)構(gòu)模序被鑒別出來(lái)。這些模序,特別是D2和D3中的模序,或許在rRNA的成熟過(guò)程中起著重要的作用。5櫛孔扇貝和蝦夷扇貝Ty3/Gypsy類(lèi)群Mag系反轉(zhuǎn)座子CFG儕口PYG1的克隆與特性分析本研究首次從櫛孔扇貝和蝦夷扇貝基因組內(nèi)克隆得到Ty3/Gypsy類(lèi)群Ma

7、g系的兩個(gè)反轉(zhuǎn)座子CFG儕口PYG1CFG優(yōu)件的全長(zhǎng)為4826bp，包括5-LTR(192bp),完整的ORF(4047bp和3-LTR(189bp)。CFG體口PYG優(yōu)件完整的ORF&含1348個(gè)氨基酸，未發(fā)現(xiàn)閱讀框移位現(xiàn)象。與它們關(guān)系最近的是花斑劍尾魚(yú)的Jule元件。櫛孔扇貝二倍體基因組約含84個(gè)拷貝的CFG玩件。對(duì)于CFG1,PYG和Ty3/Gypsy類(lèi)群Mag系的其它元件，本研究總結(jié)了它們的主要特征，并比較了它們反轉(zhuǎn)錄酶(RT)域的3D結(jié)構(gòu)。CFG1元件在幼蟲(chóng)期mRNA勺表達(dá)量的變化規(guī)律為:在原腸胚前,其逐漸升高;在原腸胚后,其逐漸降低。而CFG玩件在閉殼肌和消化腺組織中mRNA達(dá)量比成體的其它組織略微低一些。總的