紅腹錦雞MHCⅠ類座位的分離及其適應(yīng)性進化研究.pdf

1、紅腹錦雞(Chrysolophus pictus)為我國特有的國家二級保護的近危物種。近些年來，棲息地的嚴重片段化及過度獵殺，導(dǎo)致紅腹錦雞數(shù)量劇降。因此，對該物種的遺傳多樣性及其在棲息地片段化的脅迫下采取的適應(yīng)性進化機制的研究是十分必要的。
　　 主要組織相容性復(fù)合體（MHC）是脊椎動物的免疫系統(tǒng)中最重要的基因家族之一。多態(tài)的MHC功能基因編碼的各種糖蛋白分子，主要負責(zé)結(jié)合并遞呈病原體肽段，從而引起適當(dāng)?shù)拿庖叻磻?yīng)。MHC基因的多

2、樣性會直接影響個體對病原體疾病的抵抗，關(guān)乎個體的生存，對提高整個物種對不斷變化的外界環(huán)境的適應(yīng)能力也起著關(guān)鍵的作用。它已經(jīng)成為迄今開展脊椎動物適應(yīng)性進化研究的最受歡迎的分子標記系統(tǒng)。本文分離并獲取了紅腹錦雞全部的MHCⅠ類基因序列，基于經(jīng)典MHCⅠ類座位的特異性基因型分型，建立了一套完善的分子標記系統(tǒng)，完成了對紅腹錦雞12個野生種群的遺傳變異、多態(tài)性維持機制、種群分化和種群遺傳結(jié)構(gòu)等的研究工作。本研究的主要研究結(jié)果及結(jié)論如下:
　

3、　 (1)本研究從建庫個體中獲取6條MHCⅠ類gDNA全長序列，分別命名為A-F， SSCP-HD的復(fù)原結(jié)果表明已經(jīng)完全分離出該紅腹錦雞個體的MHCⅠ類序列。跨基因擴增的結(jié)果表明A/C和B/D分別屬于Chpi-IA1和Chpi-IA2。
　　 (2)通過篩選實驗室先前建立的紅腹錦雞BAC文庫，得到一個約為80kb的C11 BAC克隆，該克隆與之前篩選出的96kb S2 BAC克隆形成重疊群。除了Chpi-IA1和Chpi-IA

4、2兩個MHCⅠ類基因，這個克隆重疊群還包括序列E和F對應(yīng)的新的Ⅰ類基因座位，命名為Chpi-IA3。而Chpi-IA3僅存在于C11 BAC克隆中。
　　 (3)盡管3個MHCⅠ類基因的cDNA全序列都具有經(jīng)典MHCⅠ類基因的典型特征，但其組織表達檢測表明:Chpi-IA1和Chpi-IA2具有廣泛的組織表達，為經(jīng)典MHCⅠ類基因;Chpi-IA3在已檢測的多種組織未表達，且其位于紅腹錦雞MHC-B核心區(qū)域之外的位置，為非經(jīng)典M

5、HCⅠ類基因。
　　 (4)結(jié)合PCR-SSCP和測序方法，成功建立了紅腹錦雞兩個經(jīng)典MHCⅠ類基因(Chpi-IA1和Chpi-IA2) exon2和exon3的座位特異性基因型分型方法，并運用這套位點特異擴增體系對紅腹錦雞12個野生種群的334個個體進行多態(tài)性調(diào)查。2個多態(tài)的MHCⅠ類基因共包括41條exon2序列和39條exon3序列:Chpi-IA1-E214條，Chpi-IA1-E211條;Chpi-IA2-E228條

6、，Chpi-IA2-E327條。與Chpi-IA1相比，Chpi-IA2具有更高的氨基酸多態(tài)性。
　　 (5)平衡選擇維持紅腹錦雞MHCⅠ類基因多態(tài)性的主要機制之一。我們的相關(guān)證據(jù)有:兩個多態(tài)的MHCⅠ類基因（Chpi-IA1和Chpi-IA2）的PBR較non-PBR具有更高的氨基酸變異;功能結(jié)構(gòu)域α1的抗原結(jié)合位點的非同義替換率高于同義替換率;Chpi-IA2α1和α2結(jié)構(gòu)域的10個正選擇位點，其中8個來自于其PBR;高頻等

7、位基因在所有種群中共享。
　　 (6)重組也是紅腹錦雞MHCⅠ類基因的重要的進化模式。根據(jù)系統(tǒng)樹分析，約有37.0％的Chpi-IA2-E2等位基因與所有的Chpi-IA1-E2等位基因形成獨立的進化枝;通過MaxChi2，3Seq和GARD三種方法證實這兩個Ⅰ類座位存在基因間的重組，且這些Chpi-IA2-E2等位基因為重組序列。
　　 (7)Ⅰ類基因分化系數(shù)表明，秦嶺南北麓種群間無明顯的分化，但長江以南的種群與長江以