田萬年 鐘寶
摘要 [目的]探討籠養(yǎng)花尾榛雞的遺傳分化。[方法]采用PCR和DNA直接測序技術(shù)測定線粒體細胞色素Cyt b基因全序列,結(jié)合GeneBank收錄的其他松雞科同源序列,利用生物學(xué)軟件進行分析。[結(jié)果]15只花尾榛雞樣本Cyt b基因序列中,共檢測到核苷酸多態(tài)位點12個,具有6種單倍型,籠養(yǎng)吉林花尾榛雞遺傳多樣性水平較低。系統(tǒng)分析結(jié)果顯示,吉林花尾榛雞與松雞科榛雞屬親緣關(guān)系最近,與北美榛雞屬親緣關(guān)系較遠。[結(jié)論] 花尾榛雞屬于松雞科榛雞屬,不應(yīng)并入北美榛雞屬。
關(guān)鍵詞 花尾榛雞;Cyt b基因;遺傳多樣性
中圖分類號 S864.3 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 0517-6611(2015)11-030-02
花尾榛雞(Bonasa bonasia)是雞形目雉科鳥類,俗稱飛龍,是東北地區(qū)典型的森林留鳥[1]。其在東北曾有大規(guī)模的分布,長期以來,因狩獵致使數(shù)量下降而成為國家Ⅱ級保護鳥類。目前國內(nèi)對其飼養(yǎng)繁育及疾病等方面進行了較為深入的研究,但有關(guān)花尾榛雞的分子生態(tài)學(xué)方面研究尚未見報道。線粒體DNA(mtDNA)具有母性遺傳、進化速率快、拷貝數(shù)多的特點,是目前生物體研究中應(yīng)用最廣泛的遺傳標(biāo)記之一。 細胞色素b(Cyt b)是mtDNA編碼的呼吸鏈上重要的酶之一,作為一種高效的母系遺傳標(biāo)記,已被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)發(fā)育研究[2]。筆者以分子生態(tài)學(xué)研究中使用最為普遍的mtDNA的控制區(qū)和細胞色素b(Cyt b)作為分子標(biāo)記,對花尾榛雞的遺傳多樣性進行分析,以期為制定科學(xué)的繁育計劃、對花尾榛雞進行遺傳保護提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 樣品的采集吉林花尾榛雞來自吉林市左家珍禽養(yǎng)殖場,采集不同個體花尾榛雞抗凝血15份,置于冰瓶帶回實驗室,-20 ℃保存?zhèn)溆?。用全血基因組提取試劑盒提取基因組DNA。
1.2 Cyt b基因的擴增和序列測定根據(jù)GeneBank中已發(fā)表的松雞基因序列(AB120132),利用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計一對引物。上游引物P1: 5'-ATG GCA CCC AAC ATC CGA AAA T-3',下游引物P2:5'-TTA GTG GTT GAG TAT TTT GTT T -3',預(yù)期擴增大小為1 143 bp。引物由上海英駿生物技術(shù)有限公司合成。PCR反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性45 s, 52 ℃退火1 min,72 ℃延伸1 min,30個循環(huán);72 ℃延伸5 min。PCR 產(chǎn)物的純化、回收和測序由上海英俊生物技術(shù)有限公司完成。
1.3 統(tǒng)計分析 應(yīng)用Clustal W(1.82)軟件進行多序列比對,通過MEGA4.0 軟件計算不同序列間的核苷酸代替、變異位點、轉(zhuǎn)換顛換比率及遺傳距離等。用DNAsp4.10軟件計算單倍型、單倍型多樣性、核苷酸多樣性。利用MEGA 軟件計算品種間距離,利用UPGMA 法構(gòu)建品種的分子系統(tǒng)樹。
2 結(jié)果與分析
2.1 花尾榛雞Cyt b基因PCR擴增結(jié)果通過DNA分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和測序結(jié)果得知,Cyt b基因PCR產(chǎn)物大小為1 143 bp,與預(yù)期結(jié)果一致。
2.2 花尾榛雞Cyt b基因的核苷酸多態(tài)位點的突變類型通過對15條花尾榛雞Cyt b基因序列(15條序列由該試驗測定,其余11條序列來源于GenBank)分析結(jié)果表明,所有序列全長均為1 143 bp,無插入和缺失,共發(fā)現(xiàn)12個變異位點,包括9個轉(zhuǎn)換和3個顛換。核苷酸的替換位點主要以轉(zhuǎn)換為主,表現(xiàn)出較高的轉(zhuǎn)換偏倚。12個變異位點定義了6種單倍型。
2.3 花尾榛雞Cyt b基因系統(tǒng)進化分析利用Clustal W(1.82)軟件對花尾榛雞mtDNA Cyt b序列進行同源序列對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn),15只花尾榛雞 Cyt b 基因全序列由6種單倍型組成。結(jié)合所有的群體單倍型序列,并引用GenBank中的部分松雞科Cyt b基因序列,采用UPGMA法,以Kimura雙參數(shù)模型構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。從圖2可以看出,基于Cyt b基因吉林花尾榛雞與榛雞屬Tetrastes bonasia(NC-020591)親緣關(guān)系最近,與斑尾榛雞(AF230166)處于一個分支,而北美榛雞屬(AF230167)單獨處于一個分支。黑琴雞(AF230166)、松雞(AF230179)和巖雷鳥(AY156346)共在一個分支上。
3 討論
花尾榛雞的肉質(zhì)口感細嫩,肉味極其鮮美且具有良好的滋補作用和扶正固本的藥效,具有非常高的經(jīng)濟價值[3]。近年來由于對花尾榛雞棲息地環(huán)境破壞及大量捕獵,花尾榛雞的野生數(shù)量急劇減少。目前, 我國關(guān)于花尾榛雞的研究主要集中在人工馴養(yǎng)和養(yǎng)殖、疾病防治、飼料及營養(yǎng)、人工孵化及育雛等方面[4-8]。 研究手段較單一,研究深度不夠,繁殖率低、幼雛成活率低等問題尚未能解決。因此,對花尾榛雞的遺傳、生理及進化等方面進行系統(tǒng)的研究為花尾榛雞的保
護及生產(chǎn)利用提供有效的保證。目前,對于花尾榛雞種群遺傳多樣性分析研究較少。楊秀芹等[9]對花尾榛雞MC4R基因進行了克隆和序列分析。蔡曉淇[3]對花尾榛雞的系統(tǒng)地位與BLB基因多態(tài)性進行了研究。該試驗測定和分析了吉林地區(qū)花尾榛雞15只樣本的mtDNA Cyt b基因序列,共檢測到12個多態(tài)位點,定義了6種單倍型。
目前我國對松雞科鳥類的種屬分類存在爭議,最早認(rèn)為劃分為9屬。國內(nèi)學(xué)者通過形態(tài)、分子系統(tǒng)學(xué)等方法認(rèn)為應(yīng)將劃分為7屬或6屬。對于花尾榛雞的分類地位主要集中北美榛雞屬Bonasia 和榛雞屬Tetrastes。該試驗通過測定花尾榛雞mtDNA Cyt b基因序列,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果表明,籠養(yǎng)吉林花尾榛雞與榛雞屬Tetrastes bonasia(NC-020591)親緣關(guān)系最近,與斑尾榛雞(AF230166)處于一個分支,而北美榛雞屬(AF230167)單獨處于一個分支。該研究支持花尾榛雞屬于松雞科榛雞屬,不應(yīng)并入北美榛雞屬,與包新康等[4]、蔡曉淇等[10]的觀點一致。
參考文獻
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