鰱中國本土群體和歐美移居群體遺傳變異的主要組織相容性復合體(MHC)分析.pdf

1、1.鰱國內本土群體與國外移居群體間遺傳變異的MHC I類α2結構域的克隆與序列分析
　　利用MHC I類α2結構域基因片段,分析鰱國內本土群體(長江群體與黑龍江群體,分別簡稱為YZL和AMU群體)與國外移居群體(匈牙利多瑙河和密西西比河群體,分別簡稱為 DAN和MIS群體)間的遺傳變異。從4群體共116尾個體的333個有效克隆中,獲得長度為222bp、225bp或228bp的MHC I類α2結構域等位基因106個(GenBank序

2、列號為:JQ289925~JQ289992,JQ707784~JQ707821)。主要結果為:①核苷酸序列的有效位點數(shù)為231個,其中多態(tài)位點160個(占69.26％);YZL、AMU、DAN和MIS群體的等位基因數(shù)分別為32、23、27和43個;群體間核苷酸、氨基酸序列的同源性分別為52.1%~99.5%、38.1%~98.6%,顯示4群體 MHC I類α2結構域的多態(tài)性都較豐富。②群體內平均核苷酸/氨基酸序列同源性的大小順序為 DA

3、N(77.52%/67.29%)>MIS(75.82%/66.94%)>AMU(74.35%/64.44%)> YZL(73.38%/63.52%);與此相反,群體內核苷酸/氨基酸多樣性指數(shù)(π/πaa)的大小順序卻為 YZL(0.2598/0.3588)> AMU(0.2542/0.3527)>MIS(0.2372/0.3269)>DAN(0.2191/0.3128),表明鰱國內 YZL和AMU群體的MHC I類α2結構域的變異較國外

4、 DAN和MIS群體大。③以氨基酸序列進行 AMOVA分析的結果表明,4群體間、國內群體與國外移居群體間都存在顯著的遺傳分化(P<0.05)。④在以氨基酸序列的平均遺傳距離構建的NJ樹中,AMU首先與 DAN聚為一支,再與 MIS聚為一支,最后才與 YZL聚集,顯示鰱美國群體與中國長江群體的親緣關系較遠。⑤4群體抗原結合區(qū)(PBR)的非同義堿基/同義堿基替換值ω(ω=dN/dS)的大小順序為 AMU(1.4413)>YZL(1.3621

5、)> DAN(1.3370)>MIS(1.2913)>1,CODEML程序中的M2a和M8模型在 PBR區(qū)檢測到9個正向選擇位點,從而揭示鰱國內本土群體的MHC I類α2結構域基因受到的正向選擇壓力作用較國外移居群體大。
　　2.鰱長江野生群體與選育群體間MHC I類基因的多態(tài)性分析鰱長江野生群體與換新選育群體間遺傳變異的MHC I類α2結構域的克隆與序列分析
　　利用MHC I類分子α2結構域基因片段,分析鰱長江野生群體(

6、石首群體和邗江群體,分別簡稱為 SS與 HJ群體)和天津換新選育群體(簡稱為 HX群體)間的遺傳變異。從總共52尾個體的156個克隆中獲得長度為225bp或228bp的不同核苷酸序列57條,編碼57個不同的等位基因(GenBank序列號為:JQ289925~JQ289945、JQ289948、JQ289953、JQ289958、JQ289965、JQ289967、JQ289975、JQ289979、JQ289985、JQ707798~J

7、Q707801和JQ707822~JQ707845)。主要結果為:①核苷酸/氨基酸序列的有效位點數(shù)分別為231/77個,其中多態(tài)位點數(shù)為147(63.64%)/59(76.62%)個;SS、HJ和HX群體的等位基因數(shù)分別為21、13和34個;群體間核苷酸、氨基酸序列的同源性分別為53.60%~99.50%,39.40%~98.60%,這表明3群體的MHC I類基因的多態(tài)性十分豐富。②各群體的平均核苷酸/氨基酸序列同源性在73.60%~7

8、4.52%/64.27%~65.25%間;HJ群體的核苷酸/氨基酸多態(tài)位點數(shù)(S/Saa)為122/50個,均小于SS群體(138/57)和HX群體(137/56);群體內核苷酸/氨基酸多樣性指數(shù)(π/πaa)的大小順序為 SS(0.2611/0.3623)> HX(0.2587/0.3540)> HJ(0.2482/0.3420)。表明 HX選育群體仍然具有較高的遺傳變異。③在氨基酸水平上進行AMOVA分析表明,3群體間的遺傳分化均不

9、顯著(P>0.05)。④以3群體間氨基酸序列的平均遺傳距離構建NJ樹表明,HJ與 HX群體首先聚為一支,其后再與 SS群體聚集。⑤3群體抗原結合區(qū)(PBR)的ω值大小順序為SS(1.6525)> HJ(1.4182)> HX(1.3607)>1,且CODEML軟件在MHC I類基因PBR區(qū)共發(fā)現(xiàn)了7個正向選擇位點,這表明3群體均受到了正向選擇壓力的作用,不過HX選育群體受到的選擇壓力最弱。
　　2.2鰱監(jiān)利野生群體與換新選育群體間

10、MHC I類基因多態(tài)性分析
　　利用兩對特異性引物,擴增鰱MHC I類基因的α1、α2和α3結構域。從鰱監(jiān)利野生群體(JL)和天津換新選育群體(HX)的26尾樣品中,共測得78個有效克隆,獲得長度為819~825bp的不同核苷酸序列52條。這些序列包含有273~275個氨基酸,編碼44條不同的氨基酸序列,可分為14個等位基因主型和44個亞型(GenBank序列號:JQ707846~JQ707889)。分析表明:①在核苷酸序列的82

11、5個有效位點中,存在441個多態(tài)位點(53.45%),其中分別有154、179和108個多態(tài)位點位于α1、α2和α3結構域;氨基酸序列的276個有效位點中,有187個多態(tài)位點(67.75%),其中分別有62、73和52個位于α1、α2和α3結構域中。②核苷酸/氨基酸序列的平均同源性為81.43%/72.45%;α1、α2和α3結構域的核苷酸/氨基酸同源性大小范圍分別為54.00%~100%/41.30%~100%、55.90%~100%

12、/47.30%~100%和84.20%~100%/77.4%~100%,這表明 MHC I類基因具有十分豐富的多態(tài)性,且α1、α2結構域的變異要大于α3結構域。③群體內的平均核苷酸/氨基酸序列同源性的大小順序為 JL(81.80%/74.05%)>HX(74.62%/69.53%),而核苷酸/氨基酸多態(tài)位點數(shù)(S/Saa)、核苷酸/氨基酸多樣性指數(shù)(π/πaa)的大小順序卻為 HX> JL,表明 HX選育群體的遺傳變異大于JL野生群體。

13、④以氨基酸序列進行的AMOVA分析表明,兩群體間的遺傳分化不顯著(Fst=0.0201,P>0.05)。⑤兩群體α1和α2結構域 PBR區(qū)的ω值(1.0120~3.1357)均大于1,其中 JL群體α2結構域PBR區(qū)的ω值(3.1357)約為 HX群體(1.3331)的2.4倍,且 CODEML軟件在鰱 MHC I類基因PBR區(qū)共發(fā)現(xiàn)了15個正向選擇位點。這些都表明鰱JL野生群體的MHC I類α2結構域比HX選育群體受到更大的正向選擇壓