基于mtDNA全基因组探究中国近海乌贼科的系统发生关系

【摘要】本研究首次测定了乌贼科四种乌贼，包括虎斑乌贼(Sepiapharaonis)、刺乌贼(Sepiaaculeata)、拟目乌贼(Sepialycidas)以及无针乌贼(Sepiellainermis)的线粒体基因组全序列。对四种乌贼功能基因了进行注释，并分析了其结构与特征，并对四种乌贼进行比较基因组学研究，最后利用四种构树方法分析10种乌贼的系统发生关系。主要研究结果如下：1.虎斑乌贼线粒体基因组全长为16,208bp，刺乌贼为16,219bp，拟目乌贼为16,228bp，无针乌贼为16,191bp。四种乌贼均由13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及2个非编码区组成。2.四种乌贼均存在基因间隔与重叠区域，基因间隔总长在147-182bp之间，基因重叠总长在51-104bp之间。碱基使用方面，四种乌贼的A碱基在40%左右，T在32-39%之间，C在12-17%之间，G在7-9%之间，A+T%的含量74-77%之间，表现出明显的AT偏向性，与乌贼科其它物种的特征相吻合。3.13个蛋白质编码基因中，COIII、ND2、COI、COII、ATP8、ATP6及ND3由轻链编码，ND1、ND5、ND4、ND4L、CYTB及ND6由重链编码。密码子使用方面，除ND4以ATA作为起始密码子，其它12种基因均以ATG编码起始；终止密码子则较为复杂，存在不完整三联密码子。4.大部分tRNA可形成典型的三叶草结构，二级结构包括氨基酸接受臂、TΨC臂、DHU臂、反密码子臂、TΨC环、DHU环以及反密码子环，但同时也存在结构缺失和碱基错配现象。5.四种乌贼中包含有两种rRNA，分别是16SrRNA和12SrRNA。其中16SrRNA位于tRNALeu与tRNAVal之间，12SrRNA位于tRNAVal与tRNACys之间。6.四种乌贼均包含两个完全相同的非编码区，控制着复制的起始和转录，被称为控制区。长度分别为：虎斑乌贼1,114bp，刺乌贼1,112bp，拟目乌贼1,154bp，无针乌贼1,100bp。两个控制区分别位于tRNAGly与tRNAAsn，tRNAGlu与COIII之间。经分析，此区域的长短是造成四种乌贼线粒体基因组全序列长度差异的主要原因。7.通过ML法、NJ法、ME法以及MP法构建10种乌贼的系统树。结果显示，本研究中四种乌贼的分支分类情况与传统形态学分类完全一致，而其它六种乌贼中有三种乌贼的分类结果存在分歧。进化树中将原本归属于乌贼属的商乌贼划分到无针乌贼属一支，笔者认为其可能作为一种过渡物种存在；白斑乌贼及澳大利亚巨乌贼的分类状况也较为混乱，笔者推测在乌贼科内可能还存在一个未知的属或亚属。本研究首次测定了虎斑乌贼、刺乌贼、拟目乌贼以及无针乌贼的线粒体基因组全序列，并对其进行了基因注释以及基因结构和特征的分析，进一步丰富了NCBI的基因组数据库，并引入线粒体全基因组来分析乌贼科的系统进化关系，将为头足纲更高阶元的系统发生学研究奠定良好的基础。
【作者】王万超；
【导师】吴常文；
【作者基本信息】浙江海洋学院，海洋生物学，2014，硕士
【关键词】乌贼科；线粒体基因组；结构特征；比较基因组学；系统进化；

【参考文献】
[1]吕园园.手足口病免疫学发病机制及临床诊疗进展[D].蚌埠医学院,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[2]刘小龙.纳米羟基磷灰石对成骨细胞系MC3T3-E1的毒性研究[D].河北大学,有机化学,2014,硕士.
[3]王海红,赵伟.无缝钢管水淬设备控制系统的设计与实现[J].一重技术.2007(06)
[4]李森海,郇树峰.密矮枣树秋栽的好处及技术[J].专业户.2000(10)
[5]牛禄青.石墨烯:改变ICT的神奇材料[J].新经济导刊,2014,07:20-26.
[6]杨闽佳.认知损害、尿酸水平与视神经脊髓炎及其疾病谱临床特征的相关性分析[D].福建医科大学,神经病学,2014,硕士.
[7]费铭薇,乐全明,张沛超,郁惟镛,王忠民,章启明,周岚.电力系统故障录波数据压缩与重构小波基选择[J].电力系统自动化,2005,17:64-67+97.
[8]戴艳萍.论常玉的绘画成就和市场神话[D].山东大学,设计艺术学,2013,硕士.
[9]李佃亮.中国共产党执政合法性的政治学分析[D].河南大学,中共党史,2004,硕士.
[10]曾庆华.长春市快速路体系规划研究[D].吉林大学,交通运输工程,2012,硕士.
[11]高歌农.松籽商务网站开发[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[12]董辉,吴习宇,余建桥.基于遗传BP神经网络的数据挖掘系统设计[J].农业网络信息,2004,06:7-10.
[13]任宏亮1,2,卢瑾2,胡卫生1,姜淳1,吴哲夫2,温浩2,覃亚丽2,周守利2.基于光子晶体单向传输波导的通道下路滤波器[J].光子学报.
[14]李晶.北斗/GPS接收机设计与实现[D].华中师范大学,电路与系统,2014,硕士.
[15]KatjaNummiaro,EstherKoller-Meier,LucVanGool.利用颜色的非刚性物体跟踪方法(英文)[J].自动化学报,2003,03:345-355.
[16]郝冬宁.基于并行的分布式处理及在渲染中的应用[D].江苏科技大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[17]杨红卫.数据挖掘技术在地矿信息系统中的应用探讨[J].江苏地质,2005,02:94-97.
[18]田文娟.功能对等理论下科技英语非人称主语句的汉译[D].湖南师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[19]王媛媛.以2-取代基-1,10-邻啡啰啉为配体的配位化合物的合成，表征及其磁耦合机理的研究[D].山东师范大学,无机化学,2013,硕士.
[20]姚文敏.自噬现象对肝星状细胞增殖、凋亡的影响[D].广西医科大学,消化内科（专业学位）,2013,硕士.
[21]王萌.对外汉语教学中的中国民俗教学研究[D].兰州大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[22]杨海清.以左旋芳樟醇为主要原料复方精油的配制及其功效研究[D].中南林业科技大学,食品科学,2013,硕士.
[23]魏友卿.藏南叶巴组火山岩的年代学、地球化学及岩石成因[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2014,硕士.
[24]李苗苗.盆底骨骼肌细胞受力前后的超微结构变化[D].山西医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[25]王瀚漓.多目标进化算法对模糊系统解释性的研究应用[D].浙江大学,2003.
[26]陈青蓝.浙江企业发明专利申请行为影响因素分析[D].浙江大学,企业管理,2013,硕士.
[27]闫暮春.不同种植方式对苗期大豆、玉米根区土壤碳氮矿化的影响[D].东北农业大学,植物营养,2013,硕士.
[28]李俊鹏.基于操纵稳定性和舒适性的悬架设计和优化[D].太原科技大学,车辆工程,2013,硕士.
[29]苗龙.会话含义理论视角下的田纳西·威廉斯戏剧研究[D].济南大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[30]刘杰.改良TLIF治疗腰椎管狭窄症手术失败综合征的原因分析及治疗[D].苏州大学,骨外科学（专业学位）,2014,硕士.
[31]肖文俊.民国时期浙江农村合作运动研究（1928-1936）[D].华中师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[32]羿丹.关系资本与人力资本对员工工作绩效影响的比较研究[D].湖南师范大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[33]崔天宇.新型负载敏感控制挖掘机液压系统的研究[D].沈阳理工大学,机械电子工程,2013,硕士.
[34]刘安民.潍坊市核心区地下商业设施规划研究[D].山东大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[35]王虎.长春新文化报员工满意度测评体系构建与实施研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[36]陈永禄.基于多元统计方法的田纳西化工过程故障诊断[D].东北大学,控制理论与控制工程,2011,硕士.
[37]古丽娜.新疆少数民族大学生校园文化适应研究[D].西南大学,教育学原理,2014,硕士.
[38]付建祖.足底矫形器计算机辅助制造系统[D].河北工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[39]闫红波.马克思“跨越卡夫丁峡谷”思想研究[D].海南大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[40]徐春晖,陈珽.多随从诱导策略[J].自动化学报,1991,05:577-581.
[41]祁庆祝.江苏省普通高中专题选修课的教学实践研究[D].扬州大学,课程与教学论（专业学位）,2012,硕士.
[42]MwenebatendeKaleshiJoseph.金沙萨—马塔迪铁路路桥过渡段设计理论研究[D].北京交通大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[43]戴铭.中国证券报道研究[D].四川大学,2002.
[44]滕广青,毛英爽.国外数据挖掘应用研究与发展分析[J].统计研究,2005,12:68-70.
[45]周卉.40nm MOSFET统计模型的研究与实现[D].华东师范大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[46]孙玉英.几何画板与高中数学教学整合的应用[D].聊城大学,学科教学,2014,硕士.
[47]毕锐.沪宁高速公路改扩建工程中的关键技术研究[D].天津大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[48]曲轶龙,谭伟璞,杨以涵.基于形态滤波的谐振接地系统故障选线新方法[J].电力系统自动化,2008,12:73-77.
[49]张春霞.银—多金属氧酸盐的合成、晶体结构及表征[D].东北师范大学,无机化学,2012,硕士.
[50]魏斌.具有参数摄动和外部干扰的控制系统基于遗传算法的H_∞控制研究[D].合肥工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.