黑線倉鼠MTNR1A的克隆及種群間的遺傳多態(tài)性分析.pdf

1、黑線倉鼠(Cricetulus barabensis)在我國分布廣泛,在維護生態(tài)系統平衡中起著重要的作用,為農田和草原主要害鼠之一。本研究從分子水平上研究黑線倉鼠的遺傳多態(tài)性,為綜合治理措施的制定提供科學依據。
　　 生物的遺傳多樣性是引起其存活力、繁殖力差異的主要因為之一,生物遺傳多樣性的本質是生物體在遺傳物質上的變異,即編碼遺傳信息的核苷酸的改變。一個物種或種群的遺傳變異越豐富,對外界環(huán)境的適應能力就越強；反之其適應能力就越

2、弱。單核苷酸多態(tài)性作為第三代多態(tài)性遺傳標記,在遺傳學中親緣關系鑒定、遺傳圖譜構建、遺傳多樣性分析等研究中應用廣泛,發(fā)揮著越來越重要的作用,已經成為國內外的研究熱點。
　　 褪黑素在多個物種的多個組織中廣泛存在,參與生物的晝夜節(jié)律、視網膜信號的調節(jié)以及季節(jié)性繁殖哺乳動物的生殖調控等多種生理功能的調節(jié),其生物學功能的發(fā)揮必須與其高親和性G蛋白耦聯受體的結合來實現。過去在黑線倉鼠中研究褪黑素受體國內外未見報道,通過分析比較種群間的單核

3、苷酸變異,可以了解種群內的親緣關系及進化的有關生物學信息,從而為研究種群遺傳多態(tài)性及遺傳結構提供有力的理論基礎。
　　 本實驗對山東省三個不同地區(qū)黑線倉鼠種群和曲阜兩個季節(jié)黑線倉鼠種群的遺傳多態(tài)性進行研究,首先根據GenBank中已注冊金倉鼠(Mesocricetus auratus)、黑線毛足鼠(Phodopus sungorus)等近緣物種的MTNR1A序列,利用Primer5.0軟件和Olig06.0軟件根據引物設計原則設

4、計2對引物,其次分別對黑線倉鼠MTNR1A基因5’端調控區(qū)段和外顯子1,外顯子2部分區(qū)段進行PCR擴增,經連接、轉化和測序,得到232條序列,最后利用Chromos、ClustalX、DNAman、DnaSP5.0和MEGA3.1等主要的序列分析軟件對濟寧曲阜、臨沂沂南、濰坊臨胸三個黑線倉鼠種群之間及曲阜春秋季種群之間的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)進行了比較分析。
　　 研究結果表明:(1)首次利用PCR法在山東黑線倉鼠種群中(共

5、116個樣本)克隆得到.MTNR1A部分序列(約1708 bp),其中包含5’端調控序列(約725 bp)、外顯子1(185 bp)和外顯子2部分區(qū)段(798 bp)。5’端和外顯子1區(qū)段有多態(tài)位點數19個,有55種單倍型,在GenBank注冊號為HM099922～HM099976。外顯子2區(qū)段有多態(tài)位點數13個,有18個單倍型,在GenBank注冊號為HM099977～HM099994。(2)分析5’端調控序列發(fā)現四種調控序列:CAC

6、、GAGA、GC_SP1和GC；發(fā)現少量可能是轉錄起始位點的AT、TA序列；但未發(fā)現典型TATA序列和CAAT序列。(3)本實驗對曲阜兩個不同季節(jié)種群研究發(fā)現,MTNR1A第290、292、325、716、940位堿基變化分別導致第77、78、109、239和314位氨基酸發(fā)生改變,依次是天冬酰胺→絲氨酸、亮氨酸→甲硫氨酸、亮氨酸→纈氨酸、天冬酰胺→絲氨酸、纈氨酸→異亮氨酸。第N77S、F239S、V314I位氨基酸變化只發(fā)生在秋季,而

7、第L78M、L109V位氨基酸變化只發(fā)生在春季,初步推斷與季節(jié)變化有關。第251～253位三個位點發(fā)生顛換、插入、轉換三種堿基連帶變化的多態(tài)位點,不但可導致氨基酸發(fā)生改變,而且可以使編碼順序發(fā)生改變,與季節(jié)變化無關。
　　 (4)不同種群間遺傳多樣性存在差異,遺傳多樣性臨朐種群大于曲阜種群,曲阜種群大于沂南種群。
　　 (5)不同種群間黑線倉鼠MTNR1A基因均具有一定遺傳分化,但分化不明顯,利用NJ系統進化樹分析也支持