野外環(huán)境中生存的家養(yǎng)動(dòng)物野生種群,需要有比家養(yǎng)種群更強(qiáng)的抗病能力。而已有的研究結(jié)果表明,MHC基因和個(gè)體抵抗病能力密切相關(guān)。根據(jù)普遍被認(rèn)同的自然選擇學(xué)說(shuō):環(huán)境是導(dǎo)致適應(yīng)性選擇的首要因素,即在特殊環(huán)境選擇壓力下,宿主-病原體互作導(dǎo)致的自然選擇能促進(jìn)免疫相關(guān)基因進(jìn)化。MHC基因能通過(guò)病原體和宿主之間的軍備競(jìng)賽,形成異乎尋常的多樣性,以此影響個(gè)體抗病能力,豐富種群的基因池,甚至介導(dǎo)種群對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)性。因而家養(yǎng)動(dòng)物野生種群的基因多樣性對(duì)于物種的延續(xù)有著極其重要的作用。在進(jìn)化過(guò)程中,野生種群的基因多樣性因MHC基因和環(huán)境對(duì)的相互作用形成的良性循環(huán)而不斷豐富。斑嘴鴨(Amas poeciorhyncha)的野生遷徙型種群,因其特殊的生活習(xí)性而極易感染寄生蟲(chóng)。這就使得斑嘴鴨的野生種群可以作為研究家禽野生種群的一個(gè)便捷的模型,再結(jié)合家鴨起源“二元論”的觀點(diǎn),更加說(shuō)明它是研究種群遺傳差異的優(yōu)選物,對(duì)家鴨乃至其他家禽的遺傳學(xué)研究都有非常重要的作用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)中性分子標(biāo)記(SSR和mtDNA)來(lái)分析該物種的遺傳差異;采用功能性分子標(biāo)記(MHC I類基因)來(lái)揭示該物種免疫系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制,同時(shí)結(jié)合個(gè)體寄生蟲(chóng)感染情況,探討寄生蟲(chóng)選擇壓力下野生斑嘴鴨種群MHC基因的遺傳多樣性。1.中性分子標(biāo)記研究通過(guò)SeqMan軟件分析該野生斑嘴鴨種群的線粒體控制區(qū)基因序列,發(fā)現(xiàn)共有30個(gè)單倍型,其中擁有單倍型H01的個(gè)體最多。其單倍型多樣性和核苷酸多樣性分別為0.9753和4.3733%,說(shuō)明該野生斑嘴鴨種群個(gè)體適應(yīng)性較強(qiáng),且具有較高的進(jìn)化潛力。通過(guò)NETWORK繪制網(wǎng)絡(luò)圖,發(fā)現(xiàn)單倍型H01也是所有樣品基因中的始祖基因流。實(shí)驗(yàn)共使用12個(gè)微衛(wèi)星分子標(biāo)記,通過(guò)GeneMaper和PopGene分析熒光測(cè)序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)共有161個(gè)等位基因數(shù)被檢測(cè)到。等位基因數(shù)目平均為13.42等位基因/位點(diǎn);平均期望雜合度為0.675。利用連鎖不平衡的方法計(jì)算連鎖情況,結(jié)果顯示:位點(diǎn)AJ493289和位點(diǎn)APH01、位點(diǎn)CMO11連鎖;位點(diǎn)APH01和位點(diǎn)APL2、位點(diǎn)AY493313、位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)APL2和位點(diǎn)AY493256、位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)AY493256和位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)AY493313和位點(diǎn)D08連鎖;位點(diǎn)D03和位點(diǎn)D09、位點(diǎn)D10連鎖。2.寄生蟲(chóng)情況調(diào)查和MHC基因研究通過(guò)特異性引物擴(kuò)增測(cè)序,發(fā)現(xiàn)該種群隱孢子蟲(chóng)(Cryptosporidium Tyzzer)的感染率為89%;球蟲(chóng)(Sphaerozoum fuscum)存在兩種不同的感染類型,感染艾美爾屬(Eimeria fulva)球蟲(chóng)的感染率為6%,等孢子屬(Isospora)球蟲(chóng)的感染率為45%。血液寄生蟲(chóng)無(wú)陽(yáng)性結(jié)果。使用SeqMan軟件分析MHC基因序列,MHC I類基因在外顯子2上有31個(gè)單倍型,而在外顯子3上則有23個(gè)單倍型。dN/dS分別為3.1029±1.7623和3.0256±1.6575。對(duì)比兩者基因編碼的氨基酸序列,發(fā)現(xiàn)都存現(xiàn)高度的多態(tài)性。NETWORK網(wǎng)絡(luò)圖無(wú)明顯始祖基因流,但進(jìn)化折點(diǎn)頗多。本研究通過(guò)對(duì)野生斑嘴鴨種群的遺傳多樣性調(diào)查,為野鴨免疫相關(guān)基因在適應(yīng)性進(jìn)化策略提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),今后可以在此基礎(chǔ)上研究不同遷徙習(xí)性和不同環(huán)境下的野鴨免疫相關(guān)基因在適應(yīng)性進(jìn)化,為野鴨資源的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的參考。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S834;S858.32
【部分圖文】：

MHC分子功能示意

圖 1.2 （A）MHC I 類和（B）MHC II 類基因的分子結(jié)構(gòu)[111]igure1.2 The structure of(A)MHC class I and(B) class II moleculars[111]功能為依據(jù)將其分類，可分為 1）細(xì)胞質(zhì)群免疫球蛋白樣區(qū)：該結(jié)他膜成分相互作用中發(fā)揮著重要作用[16]；胞外區(qū)：即α3 區(qū)，環(huán)狀0 個(gè)上下的氨基酸殘基，結(jié)構(gòu)異常穩(wěn)定，所以能成為α鏈的保守區(qū)D8 部分相互作用的區(qū)域[14]；穿膜區(qū)：胞外區(qū)的一部分，由 25 個(gè)疏的結(jié)構(gòu)，職責(zé)為將α鏈焊死在細(xì)胞膜上[15]；抗原肽結(jié)合區(qū)：α1、α相接連，形成一個(gè)由氨基酸殘基構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)[13]�；虻慕M成包含 8 個(gè)外顯子，外顯子 1（E1）的工作是編碼 24 個(gè)信號(hào)肽；外顯子 2（E2）和外顯子 3（E3）的工作則是分別編碼0 個(gè)氨基酸殘基，這些結(jié)構(gòu)域具有高度的多態(tài)性，共同組成抗原結(jié)binding region)；外顯子 4（E4）編碼的α3 結(jié)構(gòu)域是作為β鏈的信號(hào)鏈共價(jià)結(jié)合區(qū)也是 CD8 分子與 T 細(xì)胞表面結(jié)合的一部分。外顯子-E8）是編碼跨膜和胞質(zhì)尾部區(qū)域[24]。由于本實(shí)驗(yàn)的研究方向，主

0 年代德甲斯丁等國(guó)外研究學(xué)者又以家雞作為材料來(lái)檢測(cè)線粒體 DNA，成功獲得了全長(zhǎng) 16,175kb 個(gè)堿基的序列的測(cè)序結(jié)果。分析這個(gè)測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與其它的已有研究結(jié)果的動(dòng)物的線粒體 DNA 一樣，家雞的線粒體 DNA 也包含蛋白基因、rRNA 基因和 tRNA 基因[90]，它們的數(shù)量分別是 13、2 和 22。1.4.1 線粒體 DNA 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線粒體 DNA 是細(xì)胞線粒體中發(fā)現(xiàn)的一種特殊形式的遺傳物質(zhì)，是一種特殊形態(tài)的核糖核酸。每個(gè)線粒體含有 2-6 個(gè) DNA 分子，動(dòng)物線粒體基因組的長(zhǎng)度基本約等于 16kb，鳥(niǎo)類的長(zhǎng)度在 16.3-23.5kb 之間[91]。它是閉合且共價(jià)的雙鏈環(huán)狀 DNA，通過(guò)堿性氯化銫密度梯度離心方法離心，可以將兩條鏈分為密度大的外重鏈(H 鏈)和密度小的內(nèi)輕鏈(L 鏈)。線粒體 DNA 的結(jié)構(gòu)為 1 個(gè)非編碼區(qū)和 3 個(gè)編碼區(qū)。3 個(gè)編碼區(qū)分別是基因編碼區(qū)（編碼 13 種蛋白編碼基因）、rRNA 編碼區(qū)（編碼 2 種 rRNA）和 tRNA 編碼區(qū)（編碼 22 種 tRNA）。因?yàn)樗钦婧思?xì)胞中分子量小、易于純化的復(fù)制單元，所以線粒體 DNA 是研究 DNA 結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)的良好模型。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2845049