緬甸孔雀鱉線粒體全序列及基于線粒體基因組的鱉類動物祖居地重建.pdf

1、緬甸孔雀鱉（Nilssonia formosa）是尼氏鱉屬的物種，被IUCN紅皮書收錄，并且被Turtle Conservation Fund列為48個最瀕危龜鱉物種之一，本研究首次對其進(jìn)行測序。另外，鱉超科有2個科共14個屬，化石記錄最早出現(xiàn)在白堊紀(jì)早期的亞洲，而目前鱉類動物化石在所有的大陸上（除南極洲）被發(fā)現(xiàn)，為了研究鱉類動物是怎樣從亞洲擴(kuò)散到別的大陸，本文首次基于鱉類動物的線粒體基因組以探索鱉超科的起源和擴(kuò)散路線。
　　本研

2、究設(shè)計了16對引物，采用PCR、LA-PCR和測序技術(shù)，對緬甸孔雀鱉的線粒體基因組進(jìn)行了測序分析。結(jié)果顯示，其線粒體基因組長度為17150bp，由13個典型的蛋白質(zhì)編碼基因，22個tRNA基因，2個rRNA基因和一個非編碼的控制區(qū)（control region, CR）組成。nd3基因中有一個額外堿基“A”的插入。控制區(qū)，包含了三個區(qū)域：終止相關(guān)序列區(qū)（TAS）、中央保守區(qū)（CD）和保守序列區(qū)（CSB）；控制區(qū)的5’端，有一段300bp

3、的VNTRs1，基序?yàn)镃TTTTTTTTTCTCTCCCGCGCCCAAGAGAC ATCAACCCCTCTAATAATTA，重復(fù)6次；控制區(qū)的3’端，存在一段270bp的VNTRs3，基序?yàn)門TATA，重復(fù)54次；尚沒有發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)在中華鱉控制區(qū)中報道過的VNTRs2?；谝呀?jīng)測序獲得的10種鱉類動物以及從 GenBank下載的馬來鱉（Dogania subplana）、印度緣板鱉（Lissemys punctata）和非洲三爪鱉（Tri

4、onyx triunguis）共13個鱉類物種的線粒體基因組，本文分析比較了它們控制區(qū)的VNTRs和保守序列的特點(diǎn)。結(jié)果顯示，兩爪鱉科的VNTRs和保守序列與其它的鱉科物種相比有很大的不同；在盤鱉亞科中，印度緣板鱉和緬甸緣板鱉（Lissemys scutata）的控制區(qū)缺失VNTRs1；在鱉亞科中，斑鱉（Rafetus swinhoei）、山瑞鱉（Palea steindachneri）、中華鱉（Pelodiscus sinensis）

5、、小頭鱉（Chitra indica）、馬來鱉和緬甸孔雀鱉具有相同的CSB-F和CSB-2保守序列。另外，佛羅里達(dá)鱉（Apalone ferox）和黿（Pelochelys cantorii）有相同的CSB-F和CSB-2保守序列，并且具有相同的VNTRs1和相似的VNTRs3。本研究選取鱉超科的14個物種，能夠覆蓋除了圓鱉屬和盤鱉屬以外幾乎全部的鱉超科，以完成鱉類動物的分歧時間和祖居地構(gòu)建。分歧時間和祖居地構(gòu)建分別通過 Beast和

6、RASP軟件計算。分歧時間和祖居地構(gòu)建結(jié)果推測鱉超科起源于約128MA的亞洲，且鱉類物種的演化事件主要集中發(fā)生于兩個階段：白堊紀(jì)晚期-古近紀(jì)和中新世?；M屬與斑鱉屬+華鱉屬+山瑞鱉屬+紋鱉屬+亞洲鱉屬+尼氏鱉屬之間的分歧（65MA），三爪鱉屬與小頭鱉屬+黿屬之間的分歧（55MA），山瑞鱉屬與亞洲鱉屬+尼氏鱉屬+紋鱉屬之間的分歧（46MA），小頭鱉屬和黿屬之間的分歧（40MA）以及印度緣板鱉和緬甸緣板鱉之間的分歧（37MA）發(fā)生在白堊紀(jì)晚

7、期-古近紀(jì)；尼氏鱉屬和亞洲鱉屬之間的分歧（24MA），佛羅里達(dá)鱉和刺鱉之間的分歧（22MA）發(fā)生在中新世。結(jié)合鱉類動物的分歧時間和祖居地構(gòu)建的分析結(jié)果，推測鱉超科可能通過四條路線從亞洲擴(kuò)散出去。此外，在晚期中生代或早期新生代期間（65MA），北美洲與歐亞大陸之間東西部的壓縮使地殼距離縮短形成微陸地，這與滑鱉屬的祖先入侵到北美洲的時間約65MA是相符合的；印度向北運(yùn)動可能與亞洲接觸兩次，第一次發(fā)生在約55MA，為小頭鱉到達(dá)印度板塊提供條件