小麥印度腥黑粉菌線粒體基因組制備與全序列分析.pdf

1、小麥印度腥黑粉菌Tilletia indica Mitra是小麥的一種重要真菌病原物，同時(shí)也是一種世界范圍內(nèi)的檢疫性有害生物。由于其冬孢子形態(tài)特征和近似種非常相似，故僅依靠冬孢子形態(tài)特征難以準(zhǔn)確鑒定。盡管近年來(lái)分子生物學(xué)方法開(kāi)始應(yīng)用于小麥印度腥黑粉菌的鑒定，但它和近似種黑麥草腥黑粉菌T.walkeri在ITS序列上也僅有一個(gè)堿基的差異。而線粒體基因組作為細(xì)胞核外的遺傳系統(tǒng)，具有完整性、多態(tài)性、自主性和小型性等特點(diǎn)，其進(jìn)化速率是核基因的5

2、～10倍，常用于系統(tǒng)發(fā)生學(xué)和群體遺傳學(xué)的研究。因此，對(duì)小麥印度腥黑粉菌線粒體基因組全序列的研究，既可以分析其基因組成、基因排列和基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其進(jìn)化特點(diǎn)，也可以通過(guò)腥黑粉菌不同種之間的系統(tǒng)分析，進(jìn)一步闡明小麥印度腥黑粉菌線粒體基因的遺傳變異特征，從而為小麥印度腥黑粉菌的檢測(cè)鑒定提供分子生物學(xué)方面的依據(jù)。 本論文建立了簡(jiǎn)易快捷的真菌線粒體DNA(mtDNA)的提取方法，測(cè)定和分析了小麥印度腥黑粉菌線粒體基因組全序列，并對(duì)物種間線粒

3、體基因的進(jìn)化特點(diǎn)和系統(tǒng)演化進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容包括： 1．小麥印度腥黑粉菌mtDNA的提取。利用兩次氯化銫密度梯度超速離心分離得到了小麥印度腥黑粉菌的mtDNA；酶切結(jié)果證實(shí)是mtDNA。 2．小麥印度腥黑粉菌線粒體基因組的分析。 (1)全序列及其結(jié)構(gòu)分析：通過(guò)構(gòu)建線粒體DNA文庫(kù)，測(cè)得其基因組全長(zhǎng)為65 147 bp(GenBank登錄號(hào)：DQ993814)，AT含量為71.14％。包含14個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，2

4、個(gè)rRNA基因，24個(gè)tRNA基因。其組成和其它4種擔(dān)子菌線粒體基因組基本相同，但基因排列差異很大。 (2)tRNA的組成及二級(jí)結(jié)構(gòu)分析：包含24個(gè)tRNA基因，tRNA-Ser與tRNA-Arg各有2個(gè)，3個(gè)tRNA-Met，其它17種tRNA都只有1個(gè)，并繪制了各種tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)。 (3)蛋白質(zhì)編碼基因的分析：共編碼14種疏水性蛋白質(zhì)多肽，包括細(xì)胞色素b(cytb)，3個(gè)atp酶的亞單位(atp6、atp8、at

5、p9)，3個(gè)細(xì)胞色素C氧化酶的亞單位(cox1、cox2、cox3)，7個(gè)NADH還原酶復(fù)合體的亞單位(nad1、nad 2、nad 3、nad4、nad4L、nad5、nad6)。它們的起始子都是ATG，終止子有11個(gè)為T(mén)AA，3個(gè)為T(mén)AG。其中5個(gè)(即nad1、nad4、nad5、coxl、cytb)有內(nèi)含子，9個(gè)為單一的基因(即atp6、atp8、atp9、cox2、cox3、nad2、nad3、nad4L、nad6)。