论文摘要
辽东湾斑海豹（Phoca largha）是惟一一种能在我国海域繁殖的鳍足类动物,在《国家重点保护野生动物名录》中被列为国家Ⅱ级保护动物,其分布区域位于世界上8个繁殖区的最南端,已经与其他繁殖区域的斑海豹产生一定程度的隔离。辽东湾斑海豹数量已不足千头,环境污染、栖息地的破坏和猎捕等加剧了其自然种群数量的下降,种群状况已岌岌可危。虽然对辽东湾斑海豹开展了一定的研究和保护工作,但主要集中在形态结构、习性、分布特征以及人工饲养和繁殖上,大多数保护活动仍然是在缺乏保护遗传学研究的情况下进行的。因此,通过以往的研究不能准确全面的获得其保护遗传学信息。主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC）是具高度多样性的核基因,在阐明种群间的变异和适应机制方面更具优越性。通过MHC基因的变异分析,可有效评估种群遗传多样性水平。本文以辽东湾25份斑海豹样本为研究对象,分析了MHC-DQB第二外显子的基因多态性,探讨和评价了其种群遗传多样性水平,及在抵抗疾病和适应环境变化方面的能力和潜在威胁。从25份斑海豹样本的270多个克隆中,得到141bp的片段。在这些序列中发现21个变异位点,定义了12个等位基因。氨基酸变异率为25.5%。等位基因之间的遗传距离范围是0.0071～0.1064,平均值为0.0577,不同等位基因之间的碱基差异是1～15bp,平均差异数为8bp,表现出较丰富的遗传多样性。在56条序列中发现13种可疑序列,怀疑是非特异性扩增造成的微卫星序列。对核苷酸替代的类型及位点进行分析,发现非同义替换率明显高于同义替换率（平均dN/ds=2.07）,由此造成的氨基酸替换集中在肽结合位点PBR附近,表明斑海豹的DQB基因受到强烈的正选择或平衡选择作用。大部分替换的氨基酸和被替换的氨基酸理化性质不同,这种理化性质的改变,可能与它们识别和提呈不同的抗原有关。构建的系统发育树及TCS网络图显示,鳍足类MHC基因表现出跨物种进化现象,ds值分析也支持这一结论。斑海豹DQB等位基因分布不平衡,稀有等位基因不成比例,暗示辽东湾斑海豹可能经历过遗传瓶颈效应。11个样本出现多于两条等位基因的情况,推测存在基因重复现象。DQB第二外显子包含两个富含GC的区域（即GCi和GCii）,含类似X的序列,显示出一种纯粹的重组信号。根据系统发育树、中接网络图、TCS网络图和种群遗传结构分析对斑海豹的位点进行讨论,认为斑海豹的59个等位基因可能来自DQB的两个位点和DRB的一个位点。通过计算各个位点的单倍型多样性、核苷酸多样性和平均核苷酸歧义度等遗传多样性参数,并与其他鳍足类的遗传距离、每个个体所含等位基因数、碱基及氨基酸变异等参数进行比较,发现各个位点的遗传多样性水平较高。通过Tajima’D检验和Fu’Fs检验,以及对非同义替换率与同义替换率进行比较,结果显示,DQB受到正选择的作用。这在一定程度上支持了达尔文的自然选择学说。基因重复和每个位点的基因多样性共同作用,使斑海豹MHC表现出丰富的多态性,可以最大限度的适应多变的病原体环境。但是,等位基因分布不平衡,如果稀有等位基因在遗传漂变的作用下在斑海豹种群中消失,将会导致斑海豹多样性的进一步丧失,从而丧失对多样化病原体的抵抗能力。因此,在保护斑海豹生存环境的同时,还必须尽可能多地保护物种的遗传多样性,才能真正达到保护物种的目的。
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相关论文文献
- [1].云南高峰牛MHC-DQB基因外显子2遗传多态性分析[J]. 中国畜牧兽医 2011(10)
- [2].辽东湾斑海豹MHC-DQB基因的遗传多样性分析[J]. 兽类学报 2011(03)
- [3].人工饲养加州海狮MHC-DQB氨基酸序列分析[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版) 2016(03)