黑線(xiàn)倉(cāng)鼠MTNR1A的克隆及種群間的遺傳多態(tài)性分析.pdf

1、黑線(xiàn)倉(cāng)鼠(Cricetulus barabensis)在我國(guó)分布廣泛,在維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡中起著重要的作用,為農(nóng)田和草原主要害鼠之一。本研究從分子水平上研究黑線(xiàn)倉(cāng)鼠的遺傳多態(tài)性,為綜合治理措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。
　　 生物的遺傳多樣性是引起其存活力、繁殖力差異的主要因?yàn)橹?生物遺傳多樣性的本質(zhì)是生物體在遺傳物質(zhì)上的變異,即編碼遺傳信息的核苷酸的改變。一個(gè)物種或種群的遺傳變異越豐富,對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力就越強(qiáng)；反之其適應(yīng)能力就越

2、弱。單核苷酸多態(tài)性作為第三代多態(tài)性遺傳標(biāo)記,在遺傳學(xué)中親緣關(guān)系鑒定、遺傳圖譜構(gòu)建、遺傳多樣性分析等研究中應(yīng)用廣泛,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。
　　 褪黑素在多個(gè)物種的多個(gè)組織中廣泛存在,參與生物的晝夜節(jié)律、視網(wǎng)膜信號(hào)的調(diào)節(jié)以及季節(jié)性繁殖哺乳動(dòng)物的生殖調(diào)控等多種生理功能的調(diào)節(jié),其生物學(xué)功能的發(fā)揮必須與其高親和性G蛋白耦聯(lián)受體的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)去在黑線(xiàn)倉(cāng)鼠中研究褪黑素受體國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道,通過(guò)分析比較種群間的單核

3、苷酸變異,可以了解種群內(nèi)的親緣關(guān)系及進(jìn)化的有關(guān)生物學(xué)信息,從而為研究種群遺傳多態(tài)性及遺傳結(jié)構(gòu)提供有力的理論基礎(chǔ)。
　　 本實(shí)驗(yàn)對(duì)山東省三個(gè)不同地區(qū)黑線(xiàn)倉(cāng)鼠種群和曲阜兩個(gè)季節(jié)黑線(xiàn)倉(cāng)鼠種群的遺傳多態(tài)性進(jìn)行研究,首先根據(jù)GenBank中已注冊(cè)金倉(cāng)鼠(Mesocricetus auratus)、黑線(xiàn)毛足鼠(Phodopus sungorus)等近緣物種的MTNR1A序列,利用Primer5.0軟件和Olig06.0軟件根據(jù)引物設(shè)計(jì)原則設(shè)

4、計(jì)2對(duì)引物,其次分別對(duì)黑線(xiàn)倉(cāng)鼠MTNR1A基因5’端調(diào)控區(qū)段和外顯子1,外顯子2部分區(qū)段進(jìn)行PCR擴(kuò)增,經(jīng)連接、轉(zhuǎn)化和測(cè)序,得到232條序列,最后利用Chromos、ClustalX、DNAman、DnaSP5.0和MEGA3.1等主要的序列分析軟件對(duì)濟(jì)寧曲阜、臨沂沂南、濰坊臨胸三個(gè)黑線(xiàn)倉(cāng)鼠種群之間及曲阜春秋季種群之間的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)進(jìn)行了比較分析。
　　 研究結(jié)果表明:(1)首次利用PCR法在山東黑線(xiàn)倉(cāng)鼠種群中(共

5、116個(gè)樣本)克隆得到.MTNR1A部分序列(約1708 bp),其中包含5’端調(diào)控序列(約725 bp)、外顯子1(185 bp)和外顯子2部分區(qū)段(798 bp)。5’端和外顯子1區(qū)段有多態(tài)位點(diǎn)數(shù)19個(gè),有55種單倍型,在GenBank注冊(cè)號(hào)為HM099922～HM099976。外顯子2區(qū)段有多態(tài)位點(diǎn)數(shù)13個(gè),有18個(gè)單倍型,在GenBank注冊(cè)號(hào)為HM099977～HM099994。(2)分析5’端調(diào)控序列發(fā)現(xiàn)四種調(diào)控序列:CAC

6、、GAGA、GC_SP1和GC；發(fā)現(xiàn)少量可能是轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的AT、TA序列；但未發(fā)現(xiàn)典型TATA序列和CAAT序列。(3)本實(shí)驗(yàn)對(duì)曲阜兩個(gè)不同季節(jié)種群研究發(fā)現(xiàn),MTNR1A第290、292、325、716、940位堿基變化分別導(dǎo)致第77、78、109、239和314位氨基酸發(fā)生改變,依次是天冬酰胺→絲氨酸、亮氨酸→甲硫氨酸、亮氨酸→纈氨酸、天冬酰胺→絲氨酸、纈氨酸→異亮氨酸。第N77S、F239S、V314I位氨基酸變化只發(fā)生在秋季,而

7、第L78M、L109V位氨基酸變化只發(fā)生在春季,初步推斷與季節(jié)變化有關(guān)。第251～253位三個(gè)位點(diǎn)發(fā)生顛換、插入、轉(zhuǎn)換三種堿基連帶變化的多態(tài)位點(diǎn),不但可導(dǎo)致氨基酸發(fā)生改變,而且可以使編碼順序發(fā)生改變,與季節(jié)變化無(wú)關(guān)。
　　 (4)不同種群間遺傳多樣性存在差異,遺傳多樣性臨朐種群大于曲阜種群,曲阜種群大于沂南種群。
　　 (5)不同種群間黑線(xiàn)倉(cāng)鼠MTNR1A基因均具有一定遺傳分化,但分化不明顯,利用NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析也支持