基于線粒體基因組的蛇亞目系統(tǒng)發(fā)生關系的探討.pdf

1、線粒體基因組作為獨立于細胞核外的遺傳物質,具有分子量小、基因組織結構保守、母系遺傳等特性,因此,作為一個重要的分子標記,廣泛應用于分子系統(tǒng)學和分子進化等方面研究。本文采用常規(guī)PCR和長片段PCR(LA-PCR)技術測定了游蛇科五種蛇類的線粒體基因組全序列,結合GenBank中蛇亞目線粒體基因組全序列,對蛇亞目線粒體基因組結構進行了比較分析,并探討了蛇亞目主要類群的系統(tǒng)發(fā)生關系和分歧時間。主要結果和結論如下:
　　1.所測定的五種蛇

2、類線粒體基因組分別為翠青蛇(Cyclophiops major)(17217 bp),赤鏈蛇( Dinodon rufozonatum)(17189 bp),紅紋滯卵蛇( Oocatochus rufodorsatus)(17159 bp),黑眉錦蛇(Elaphe taeniurus)(17183 bp)和烏梢蛇(Zaocys dhumnades)(17164 bp)。它們的基因組織結構與其他真蛇類一樣,包括13個蛋白質編碼基因、22個

3、tRNA基因,2個rRNA基因、2個控制區(qū)(CRI和CRII)和1個輕鏈復制起點(OL),其中,赤鏈蛇、紅紋滯卵蛇和黑眉錦蛇額外多了個tRNAPro假基因。
　　2.通過對蛇亞目各物種線粒體基因組的堿基組成比較,發(fā)現(xiàn)AT含量明顯高于GC含量,且AT偏斜為正值,GC偏斜為負值。所有真蛇類線粒體基因組都具有顯著特征,即基因組不同位置具有兩個幾乎完全相同的重復控制區(qū),tRNALeu(UUR)基因移位(導致LQM基因簇的形成)和大多數tR

4、NA基因具有較短的TΨC臂。在五種所測定的蛇類tRNA二級結構中,一些tRNA基因的TΨC環(huán)也存在縮短現(xiàn)象,同時,tRNACys基因在五種蛇中都缺失TΨC環(huán),這在蛇類中尚屬首次報道。
　　3.本研究基于12種蛋白質編碼基因序列,運用最大簡約法(MP)、最大似然法(ML)和貝葉斯法(BI)構建了蛇亞目56個物種的系統(tǒng)發(fā)生關系。系統(tǒng)發(fā)生樹強烈支持蛇亞目的單系性,蠕蛇附目聚于系統(tǒng)樹的基底部,最先分化出來。在游蛇超科中,美姑脊蛇位于基部,

5、與蝰科、眼鏡蛇科和游蛇科存在并系群關系,其分歧時間也早于游蛇超科的其他類群,建議將美姑脊蛇所屬的閃皮蛇亞科上升為閃皮蛇科;四川溫泉蛇始終與美洲鈍頭蛇亞科聚成一支形成姊妹群關系,建議將其置于美洲鈍頭蛇亞科。所有系統(tǒng)樹中鉛色水蛇與游蛇科和眼鏡蛇科組成的單系群均互為姊妹群關系,從而支持水蛇科的科級分類地位。
　　4.分歧時間估算顯示,蛇類線粒體基因組結構發(fā)生顯著變化的時間約在66.57 MYA(95％置信區(qū)間為58.34-74.59 M