花臭蛙線粒體全序列分析及基于線粒體基因組探討蛙科系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系.pdf

1、蛙科動(dòng)物(Ranidae)是兩棲動(dòng)物無尾目(Anura)下新蛙亞目(Neobatrachia)中一個(gè)物種數(shù)量繁多的大科。對(duì)于蛙科的系統(tǒng)關(guān)系存在爭議，蛙科內(nèi)屬的關(guān)系也未得到很好的解決。這是因?yàn)榇蟛糠盅芯坎扇〉姆肿舆z傳標(biāo)記數(shù)據(jù)較少，所以系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系差異明顯。本研究測(cè)得了花臭蛙（Odorrana schmackeri）的線粒體基因組全序列后，聯(lián)合NCBI網(wǎng)站發(fā)布的現(xiàn)有的蛙科動(dòng)物的線粒體全序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹，以期為蛙科的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系提供更多證據(jù)

2、。
　　本研究根據(jù)Oligo7.0軟件設(shè)計(jì)出能擴(kuò)增出花臭蛙（Odorrana schmackeri）線粒體全序列的17對(duì)引物，然后采用PCR及LA-PCR方法擴(kuò)增序列并進(jìn)行測(cè)序。得出花臭蛙線粒體基因組全序列長為18610bp，包含36個(gè)基因，分別為2個(gè)rRNAs基因、13個(gè)蛋白編碼基因、21個(gè)tRNAs（缺少tRNA-His），還有一個(gè)控制區(qū)外加幾個(gè)非編碼空隙。通過跟石川臭蛙控制區(qū)對(duì)比，花臭蛙控制區(qū)終止相關(guān)序列區(qū)(TAS)的序列為

3、:TATACTATGTATAATCATCATTAATCTATATAGTT;保守區(qū)(CSB):三個(gè)短的序列框CSB-1 (TAAATGAATGCTCGAATGACATA)，CSB-2 (TACCCCCCCCCTTTACCCCC)，CSB-3 (CCTTAAAACCCCCCCCGA);沒有識(shí)別到中央保守區(qū)(CD)。在花臭蛙控制區(qū)5'和3'兩端分別找出長為468 bp、195 bp的兩個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列VNTRs1和VNTRs2，5'端的VNTR

4、s1為62 bp，重復(fù)6次:5'-ATATAGATATAGGTACTATATCATACTATGTATAATCACCATTAATCTATATGGTTACATTC-3'，而在3'端發(fā)現(xiàn)了15 bp長的重復(fù)13次的VNTRs2:5'-TAGATATACCTATAA-3'?；ǔ敉芫€粒體基因排列方式跟新蛙亞目的基本一致，除了花臭蛙的線粒體基因組中缺失tRNA His，推測(cè)tRNA His在線粒體中的消失是直接丟失或是轉(zhuǎn)移到了細(xì)胞核中。
　　

5、本文選擇了15個(gè)屬共70種蛙科動(dòng)物，外加蟾蜍科的兩種蟾蜍隱耳蟾蜍(Bufo cryptotympanicus)和史氏蟾蜍（Bufo stejnegeri）作外群，構(gòu)建了基于線粒體全序列的系統(tǒng)發(fā)生樹。結(jié)果顯示:系統(tǒng)發(fā)生樹高度支持將文中選取的70種蛙類動(dòng)物分為兩個(gè)進(jìn)化枝:分支A和分支B。分支A包括倭蛙屬、棘蛙屬、大頭蛙屬、虎紋蛙屬（Hoplobatrachus）、陸蛙屬（Fejervarya）和水棲蛙屬(Euphlyctis)6個(gè)屬。分支B

6、由湍蛙屬(Amolops)、側(cè)褶蛙屬（Pelophylax）、拇棘蛙屬（Babina）、臭蛙屬（Odorrana）、蛙屬(Rana)、腺蛙屬（Glandirana）、水蛙屬（Hylarana）七個(gè)屬組成。所以分支A和分支B分別代表叉舌蛙亞科和蛙亞科。另外，跟大部分研究結(jié)果不同的是，圓舌浮蛙（Occidozyga martensii）聚到了叉舌蛙亞科和蛙亞科之外。從系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系看，支持將叉舌蛙亞科和蛙亞科兩個(gè)亞科升級(jí)為兩個(gè)科:叉舌蛙科和蛙

7、科。
　　新蛙亞目有區(qū)別于典型脊椎動(dòng)物的特定線粒體基因排列方式，但新蛙亞目中常常發(fā)生線粒體基因重排現(xiàn)象。在選取的物種中，重排的方式主要有:控制區(qū)下游的LTPF基因簇、NDII和COI之間的WANCY基因簇、tRNA His和ND5的易位及tRNA Met和控制區(qū)CR的復(fù)制等。線粒體基因重排跟系統(tǒng)發(fā)生樹分類基本一致。進(jìn)化枝B中虎紋蛙屬和六趾蛙都復(fù)制了另一個(gè)CR，并且ND5基因位移到了復(fù)制的CR區(qū)下游，從而擁有兩個(gè)控制區(qū);而在系統(tǒng)發(fā)生