多膜綱纖毛蟲(chóng)的分子系統(tǒng)學(xué)研究及cDNA文庫(kù)構(gòu)建.pdf

1、纖毛蟲(chóng)分子系統(tǒng)學(xué)工作的開(kāi)展將在很大程度上解決和完善某些缺乏發(fā)生學(xué)資料的關(guān)鍵類(lèi)群在系統(tǒng)進(jìn)化位置上的爭(zhēng)議。近年來(lái)，由于引入分子系統(tǒng)學(xué)導(dǎo)致曾經(jīng)被視為多膜綱重要類(lèi)群的腹毛類(lèi)和異毛類(lèi)被置于不同進(jìn)化分枝的旋唇綱和異毛綱。異毛類(lèi)和腹毛類(lèi)內(nèi)大部分物種被分子數(shù)據(jù)所支持并保留在階元內(nèi)，但同時(shí)部分物種被移出本階元。但多膜綱某些關(guān)鍵類(lèi)群的分子信息，如異毛類(lèi)突口蟲(chóng)屬Condylostoma以及廣義腹毛類(lèi)重要類(lèi)群的缺失，以至影響到系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)中異毛類(lèi)及腹毛類(lèi)各目的位

2、置。 深入分析纖毛蟲(chóng)基因信息，有利于研究真核生物(細(xì)胞)分裂過(guò)程中核質(zhì)關(guān)系及遺傳信息表達(dá)提供發(fā)生學(xué)模型，并可為闡述真核生物細(xì)胞器在分化與反分化、細(xì)胞分裂周期中新老結(jié)構(gòu)的相承關(guān)系、亞細(xì)胞水平的信息傳導(dǎo)機(jī)制及動(dòng)力學(xué)等細(xì)胞生物學(xué)基本現(xiàn)象。 本工作第一部分?jǐn)M獲得異毛類(lèi)和腹毛類(lèi)纖毛蟲(chóng)中重要類(lèi)群中相對(duì)保守的SSUrRNA、α-tubulin基因和相對(duì)變異較大的ITS1-5.8S-ITS2基因序列，并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)；同時(shí)結(jié)合形態(tài)學(xué)和細(xì)

3、胞發(fā)生學(xué)的信息，進(jìn)而探討多膜綱中異毛類(lèi)重要類(lèi)群和腹毛類(lèi)各目的系統(tǒng)地位。 本工作第二部分利用海洋纖毛蟲(chóng)肉色偽角毛蟲(chóng)為材料，完成了對(duì)其cDNA文庫(kù)的構(gòu)建和部分基因表達(dá)序列標(biāo)簽的分析，以期為下一步功能基因的探討鋪就基礎(chǔ)。本論文主要成果如下： 1．游仆目纖毛蟲(chóng)系統(tǒng)關(guān)系：游仆目不是一個(gè)單源發(fā)生系；盤(pán)頭蟲(chóng)類(lèi)從游仆目中較早分化出來(lái)，呈現(xiàn)與排毛類(lèi)、寡毛類(lèi)平行的進(jìn)化關(guān)系；腹棘蟲(chóng)科內(nèi)的腹棘蟲(chóng)和擬游仆蟲(chóng)體現(xiàn)了密切的親緣關(guān)系；游仆蟲(chóng)科、舍太蟲(chóng)科

4、、楣纖蟲(chóng)科在所有分子樹(shù)中均表現(xiàn)了十分穩(wěn)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；游仆蟲(chóng)屬內(nèi)可以細(xì)分為7個(gè)亞類(lèi)群；尾刺蟲(chóng)科在游仆目?jī)?nèi)分化較早，支持前人有關(guān)其在系統(tǒng)演化時(shí)序中處于原始階段的論斷。 2．尾柱目纖毛蟲(chóng)系統(tǒng)關(guān)系：基本上支持尾柱目和排毛類(lèi)、寡毛類(lèi)的姊妹群關(guān)系；尾柱目的Pseudourstylidae(偽尾柱蟲(chóng)科)、Pseudokeronopsidae(偽角毛蟲(chóng)科)聚類(lèi)在一起，與尾柱蟲(chóng)科呈現(xiàn)姊妹群關(guān)系；全列蟲(chóng)為發(fā)生；曾經(jīng)被視為尾柱類(lèi)纖毛蟲(chóng)的偽小雙蟲(chóng)，移出

5、本階元；Epiclintidae(額斜蟲(chóng)科)與寡毛類(lèi)、散毛類(lèi)的親緣關(guān)系更為緊密，不支持Lynn(2008)在尾柱目下設(shè)立該科。根據(jù)分子系統(tǒng)樹(shù)研究結(jié)果，尾柱目不再是個(gè)單源發(fā)生系。 3．散毛目纖毛蟲(chóng)系統(tǒng)關(guān)系：尖頸蟲(chóng)、半腹柱蟲(chóng)和殖口蟲(chóng)從散毛目中較早分化出來(lái)；尖毛科除尖毛已有亞科、棘毛亞科外，應(yīng)新建一亞科；尖毛蟲(chóng)屬分類(lèi)混淆，部分物種應(yīng)該被移出本屬；建議原腹柱蟲(chóng)屬移出尖毛科，置于排毛亞綱某一新建的階元內(nèi)；彈跳蟲(chóng)科與尖毛蟲(chóng)關(guān)系緊密，但彈跳蟲(chóng)

6、科置于散毛目需要分子和形態(tài)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步支持。 4．測(cè)定了突口蟲(chóng)屬的三個(gè)海洋種的SSU rRNA和ITS1-5.8S-ITS2基因序列，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了突口蟲(chóng)屬的系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)，討論了該屬在異毛綱(Heterotrichea)內(nèi)的系統(tǒng)位置及其與綱內(nèi)其它屬的關(guān)系。 5．利用α-tubulin基因?qū)谓敲x(chóng)屬、突口蟲(chóng)屬纖毛蟲(chóng)的分子系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)研究?；讦?tubulin蛋白并與SSU rRNA構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的結(jié)果進(jìn)行了比較，由于不

7、同基因進(jìn)化速率的差異，由特定基因構(gòu)建系統(tǒng)樹(shù)并對(duì)其相應(yīng)物種進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化地位討論的結(jié)果可能會(huì)有較大不同。 6．以海洋腹毛類(lèi)纖毛蟲(chóng)--肉色偽角毛蟲(chóng)為材料開(kāi)展了cDNA文庫(kù)的構(gòu)建和部分基因表達(dá)序列標(biāo)簽(EST)的分析。其中，利用Smart技術(shù)構(gòu)建cDNA文庫(kù)，質(zhì)量檢測(cè)表明該文庫(kù)容量為1×106 pfu/mL，重組率為91％，表明所建文庫(kù)能夠滿(mǎn)足后續(xù)的EST文庫(kù)構(gòu)建及從文庫(kù)中分離篩選重要基因等研究工作。從該庫(kù)中隨機(jī)抽取了237個(gè)克隆進(jìn)行5