四倍體鯽魴Hox苛因的演化研究.pdf

1、多倍化在脊椎動(dòng)物特別是魚類的進(jìn)化歷史中扮演著重要的角色，遠(yuǎn)緣雜交能有效的增加雜交后代的遺傳變異，通過(guò)這種方法還能獲得不同倍性的后代，包括雜交四倍體等后代。利用不同亞科且染色體數(shù)目不相同的紅鯽(2n=100)(♀)與團(tuán)頭魴(2n=48)(♂)雜交，成功的獲得兩性可育四倍體鯽魴(4n=148)?；蚪M復(fù)制被認(rèn)為是新的生物體進(jìn)化的重要推動(dòng)力。例如，早期脊椎動(dòng)物進(jìn)化曾經(jīng)歷過(guò)1-2次全基因組復(fù)重。此外，硬骨魚類在約4.5億年前與陸生脊椎動(dòng)物分化開

2、后，其基因組又經(jīng)歷了一次魚類特有的基因組重復(fù)。為更好地了解基因組重復(fù)在超過(guò)4.5億年的進(jìn)化過(guò)程中對(duì)魚類基因組的重塑，需要針對(duì)硬骨魚類重復(fù)基因組特征，進(jìn)行魚類大量重復(fù)序列正確分析。本文通過(guò)應(yīng)用11對(duì)簡(jiǎn)并引物對(duì)四倍體鯽魴及其父母本團(tuán)頭魴和紅鯽的核基因組進(jìn)行擴(kuò)增，對(duì)三種魚Hox基因片段的序列分析表明：
　　 1.在四倍體鯽魴中獲得32個(gè)Hox基因片段，在紅鯽中獲得8個(gè)Hox基因片段，在團(tuán)頭魴中獲得4個(gè)Hox基因片斷，所有的Hox基因片

3、段大小都在700-1500bp之間，其結(jié)構(gòu)中均包括外顯子1-內(nèi)含子-外顯子2區(qū)域。
　　 2.在四倍體鯽魴的全基因組中基本上都有3個(gè)不同的互為旁系同源的Hox重復(fù)基因，紅鯽中有兩個(gè)不同的Hox重復(fù)基因。四倍體鯽魴中的三個(gè)不同的Hox重復(fù)基因序列中有兩個(gè)Hox重復(fù)基因序列來(lái)自其母本紅鯽(2n=100)，另一個(gè)重復(fù)基因序列可能是母本紅鯽中的一個(gè)重復(fù)基因序列的變異體。
　　 3.在四倍體鯽魴中呈現(xiàn)了一些Hox基因家族的假基因，

4、例如HoxD4aiii，HoxD9a，HoxD10ai。假基因，就是丟失了基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯功能，并且不再受功能約束的基因。劑量平衡導(dǎo)致了選擇壓力而通過(guò)形成假基因來(lái)丟失多余的Hox基因。理論上，假基因是由過(guò)早產(chǎn)生終止密碼子或插入缺失導(dǎo)致的。本研究中的假基因就是由隨意的突變而導(dǎo)致產(chǎn)生終止密碼子而過(guò)早的終止了全長(zhǎng)功能基因表達(dá)的產(chǎn)物而形成的，或者是由插入缺失導(dǎo)致閱讀框的轉(zhuǎn)變，從而使翻譯的蛋白無(wú)功能化。
　　 以上發(fā)現(xiàn)表明Hox基因在多倍