黑腹果蝇种组Hsp23和Hsp27基因的分子系统学与内含子得失的相关研究

论文摘要

黑腹果蝇种组(melanogaster species group)隶属于果蝇属(Drosophila genus)、水果蝇亚属(Sophophora subgenus),至少有180余种,按形态特征分为12个种亚组。到目前为止,虽然已经有很多基于不同角度对黑腹果蝇种组的系统发育关系的研究,但由于多种原因它的分类和系统发育关系仍然存在不少争议。本研究以Hsp23基因和Hsp27基因为标记,对黑腹果蝇种组23个种的标记序列直接测序并利用各种方法对序列进行了检验分析,结果表明这两个标记的蛋白质编码区段(Sequence coding for amino acids in protein, CDS)比较保守,明显受到纯化选择。其较高的Ks/Ka比值及GCⅢ含量都证明这点。选择亲缘关系较近的D.pseudoobscura和D.persimilis为外群,运用邻接法、最大似然法和贝叶斯法三种方法分别和联合构建了melanogaster种组的系统进化树,分析其系统发育关系。结果显示：ananassae(?)亚组最先分化,然后是montium, melanogaster(?)东亚各种亚组随后分成两枝。melanogaster(?)亚组中D.simulans和D.mauritiana亲缘关系最近,与D.sechellia和D.melanogaster聚为一支：D.erecta及D.teissieri, D.yakuba聚为第二支系。嗜凤梨种亚组(ananassae subgroup)四个种的Hsp27基因存在其它种组都不具有的内含子,极有可能是嗜凤梨种亚组的果蝇在进化过程中新获得的,这为嗜凤梨种亚组的系统发育关系的重新确立提供了宝贵的信息。由于热激蛋白表达和调控的特殊性,这段内含子显得极具研究价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1. 分子标记
• 1.1 限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP）
• 1.2 随机扩增多态性DNA（Random Amplified PolymorphismDNA,RAPD）
• 1.3 扩增片段长度多态性（Amplified Fragment Length Polymorphism,AFLP）
• 1.4 简单重复序列（Simple Sequence Repeat,SSR）
• 1.5 简单序列重复区间扩增多态性（Inter Simple Sequence Repeat DNA,ISSR）
• 1.6 序列标志位点（Sequence Tagged Sites,STS）
• 2. 内含子的丢失与获得
• 3. 黑腹果蝇种组的分子系统学研究进展
• 3.1 种亚组之间的分化问题
• 3.2 种亚组内的分化问题
• 4. 果蝇热激蛋白
• 5. 本研究的目的及意义
• 第二章 材料与方法
• 1. 实验材料
• 2. 试剂和仪器
• 2.1 试剂
• 2.2 仪器
• 2.3 溶液及其配方
• 3. 实验方法
• 3.1 果蝇基因组DNA提取
• 3.2 PCR扩增
• 3.3 PCR产物回收
• 3.4 感受态细胞的制备
• 3.5 连接转化
• 3.6 筛选
• 3.7 质粒的抽提
• 3.8 重组子的鉴定及测序
• 3.9 内含子的验证
• 第三章 数据处理
• 1. 序列编辑及排序
• 2. 检验分析
• 2.1 碱基替换饱和检验（Substitution Saturation）
• 2.2 碱基总组成频率卡方检验（Chi-Square-test）
• 2.3 选择压力检验（Neutrality Tests）
• 2.4 AU检验（Approximately Unbiased Test）
• 3. 序列特征分析
• 4. 系统发育分析
• 第四章 结果与分析
• 1. 总DNA和总RNA的提取
• 2. 目的片段的获得
• 3. 检验分析
• 3.1 碱基替换饱和检验
• 3.2 碱基总组成频率卡方检验
• 3.3 选择压力检验
• 4. 结果分析
• 4.1 Hsp23基因的核酸序列分析
• 4.2 Hsp27基因的核酸序列分析
• 4.3 联合构树
• 第五章 讨论
• 1. HSP23与HSP27基因的进化分析
• 2. 系统发育关系
• 3. 内含子的得失
• 3.1 剪接位点附近的突变
• 3.2 内含子相位
• 3.3 内含子功能
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢