武昌羅索線蟲和中華卵索線蟲線粒體基因組多態(tài)性分析.pdf

1、昆蟲病原索科線蟲可廣泛寄生于農(nóng)、林及衛(wèi)生害蟲體內(nèi)，其寄生率等于害蟲死亡率，是一類寶貴的昆蟲天敵資源，對保護(hù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)農(nóng)田生物多樣性具有重要的意義。 線粒體是存在于大多數(shù)真核細(xì)胞內(nèi)，行使氧化磷酸化功能的重要細(xì)胞器。線粒體DNA（mtDNA）是雙鏈核外遺傳物質(zhì)，在動(dòng)物體內(nèi)含量豐富，具有分子量小、分子進(jìn)化速度快、結(jié)構(gòu)基因保守性強(qiáng)等特性，被廣泛應(yīng)用于分子遺傳進(jìn)化、分類鑒定、發(fā)育生物學(xué)和變異與一些疾病的研究。 目前，國外已對地老虎

2、六索線蟲（Hexamermis agrotis）、多索線蟲待定種BH-2006（Agamermis sp.BH-2006）、食蚊羅索線蟲（Romanomermis culicivorax）、尼爾森里斯羅索線蟲（R.nielsenni）、埃氏羅索線蟲（R. iyengari）和Thaumamermis cosgrovei共6種索科線蟲線粒體基因組進(jìn)行了測序和研究，國內(nèi)此領(lǐng)域還剛剛起步。為了完善索科線蟲線粒體基因組全序列數(shù)據(jù)庫，更系統(tǒng)的研究

3、其線粒體基因組特征和系統(tǒng)演化規(guī)律，進(jìn)而為提高線蟲的生防潛力打下基礎(chǔ)，本實(shí)驗(yàn)室首次在國內(nèi)開展了索科線蟲線粒體基因組的研究。 本實(shí)驗(yàn)將滾環(huán)復(fù)制和長PCR擴(kuò)增技術(shù)結(jié)合起來，成功完成武昌羅索線蟲（Romanomermis wuchangensis）和中華卵索線蟲（Ovomermis sinensis）線粒體基因組全序列測序，并對后者存在種內(nèi)遺傳多態(tài)性的原因進(jìn)行了探究。此外，通過與Genbank中已有的6種索科線蟲線粒體基因組序列進(jìn)行對比

4、，概括了索科線蟲線粒體基因組的基本特點(diǎn)，并進(jìn)行了分析?，F(xiàn)將以上研究結(jié)果報(bào)道如下。 1、武昌羅索線蟲線粒體基因組經(jīng)滾環(huán)復(fù)制、酶切和瓊脂糖凝膠電泳，其圖譜顯示各單體的線粒體基因組酶切條帶一致，其大小基本相同，總長大約為15kb。之后對1條線蟲進(jìn)行兩步長PCR擴(kuò)增，測序拼接得到其線粒體基因組全序列，總長為14832bp，與酶切圖譜一致。其線粒體基因組包括12個(gè)（12種）蛋白質(zhì)編碼基因、2個(gè)rRNA基因、23個(gè)tRNA基因和一段富含AT

5、的D-loop區(qū)。 2、中華卵索線蟲線粒體基因組經(jīng)滾環(huán)復(fù)制、酶切和瓊脂糖凝膠電泳，其圖譜顯示每條單體的線粒體基因組酶切片段均表現(xiàn)出特異性，總長變化較大，為16.5～24.5kb，表明中華卵索線蟲線粒體基因組存在種內(nèi)的遺傳多態(tài)性。在1條中華卵索線蟲線粒體基因組全序列成功測序的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)采用多步長PCR（四步長）對另一條代表性線蟲序列進(jìn)行了擴(kuò)增和測序，拼接得到其線粒體基因組全序列，總長為16777 bp，與酶切圖譜一致。其線粒體

6、基因組包括13個(gè)（12種）蛋白質(zhì)編碼基因、2個(gè)rRNA基因、20個(gè)tRNA基因和一段富含AT的D-loop區(qū)。 3、通過2條中華卵索線蟲線粒體基因組全序列對比，對其多態(tài)性及產(chǎn)生的原因進(jìn)行了探討。其多態(tài)性主要由線粒體基因組中的可變部分造成，在這一部分中存在基因排列順序的不同和基因重復(fù)現(xiàn)象。我們引用了倍增.隨機(jī)刪除模型和線粒體基因的重排機(jī)制對其進(jìn)行了合理的解釋。序列倍增和分子內(nèi)、分子間的重組作用是中華卵索線蟲線粒體基因組多態(tài)性產(chǎn)生的

7、最可能的原因。 4、通過與Genbank中已有的6種索科線蟲線粒體基因組序列對比，概括出索科線蟲線粒體基因組具有以下特點(diǎn)：①線粒體基因排列順序各不相同；②部分線蟲線粒體基因存在重復(fù)現(xiàn)象，且重復(fù)次數(shù)不同；③線粒體長度存在很大差異。 綜上，本實(shí)驗(yàn)通過滾環(huán)復(fù)制和長PCR擴(kuò)增技術(shù)相結(jié)合的方法，成功完成1條武昌羅索線蟲和1條中華卵索線蟲線粒體基因組全序列測序，并對中華卵索線蟲線粒體基因組種內(nèi)多態(tài)性進(jìn)行了探討。通過與Genbank中