樟蚕线粒体ATPase8和ATPase6基因的克隆及序列分析

作     者：汪泰初 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘朝良

授予年度：2006年

学科分类：090504[农学-特种经济动物饲养（含：蚕、蜂等）] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 

主      题：樟蚕 线粒体基因组 序列分析 系统进化树 

摘      要：到目前为止，樟蚕(Eriogyna pyretorum)线粒体(mtDNA)基因组的结构、功能等方面的研究至今尚未见报道，而线粒体基因组对于研究樟蚕在系统进化及其与其它昆虫的亲缘关系的定位至关重要。 本研究利用樟蚕幼虫为材料，提取樟蚕线粒体DNA。根据已知的家蚕、野蚕和柞蚕等线粒体基因组DNA序列，设计引物获得了樟蚕mtDNA两个片段，并克隆进pMD-18 T载体中，测序后获得了两段序列，一段为452bp的序列，经Blast检索，该序列包含樟蚕mLDNA ATPase8基因全长，同时其上游还包含2个RNA基因，分别为tRNA-Lys和tRNA-Asp。另一段为781bp的序列，经Blast检索，为樟蚕mtDNAATPase6基因，下游为细胞色素氧化酶亚基Ⅲ基因的部分序列，把两个片断序列，用DNAstar软件进行拼接，全长为1147bp。其中第86bp—156bp为tRNA-Lys基因，第179bp—251bp为tRNA-Asp基因，第252bp—413bp为ATPase8基因，第407bp—1084bp为ATPase6基因，推定获得的序列包含了樟蚕线粒体基因组ATPase6和ATPase8基因的序列。并对该基因序列进行了基本性质的分析。 本文利用克隆的樟蚕mtDNA ATPase8和ATPase6基因序列，通过检索GenBank的其它14种昆虫的mtDNA ATPase8和ATPase6基因序列，进行了基因核苷酸序列和氨基酸序列的同源性比较，结果表明樟蚕与其它14种昆虫的mtDNA ATPase8核苷酸同源性相似系数处于63.5％～91.4％之间，与柞蚕的相似系数最高，与Caecilius的相似系数最低;樟蚕mtDNAATPase6基因核苷酸序列与其它14种昆虫的同源性相似系数处于67.9％～90.4％之间，与柞蚕、天蚕的相似系数最高，与Camponotus的相似系数最低。而且樟蚕与其它14种昆虫的mtDNAATPase6和ATPase8基因总片段核苷酸水平同源性相似系数处于68.5％～90.5％之间，同样与柞蚕、天蚕的相似系数最高，与Camponotus的相似系数最低。 进一步对樟蚕和其它14种昆虫的mtDNA ATPase8基因核苷酸序列推定的氨基酸序列同源性进行比较，发现与其它14种昆虫氨基酸相似系数处于27.5％～79.2％之间，与蓖麻蚕的相似系数最高，与Camponotus的相似系数最低;樟蚕与其它14种昆虫mtDNA ATPase6基因核苷酸序列推定的氨基酸同源性相似系数处于55.9％～96.0％之间，与蓖麻蚕、柞蚕的相似系数最高，与Camponotus的相似系数最低。樟蚕与其它14种昆虫mtDNA ATPase6和ATPase8基因总片段的氨基酸水平同源性相似系数处于50.9％～92.8％之间，与蓖麻蚕的相似系数最高，与Camponotus的相似系数最低。 依据DNAstar软件中的Clustal W方法，绘制了工5种物种mtDNA ATPase6和ATPase8基因的核苷酸序列系统进化树和其推定的氨基酸序列系统进化树，从基于核苷酸和氨基酸序列同源性的分子系统树来看，二者在结构上基本一致，仅仅物种间的距离有所变化。在15种昆虫的分子系统树中，柞蚕与天蚕，家蚕与野蚕同源性高，樟蚕与蓖麻蚕、天蚕、柞蚕的同源性高于与家蚕、野蚕的同源性，但大大高于与雅库巴果蝇、黑腹果蝇、毛里求斯果蝇、拟果蝇、玉米螟、冈比亚按蚊、四斑按蚊及Caecilius querous、Camponotus americanus的同源性。 本研究获得了樟蚕的mtDNA ATPase6和ATPase8基因的序列，并进行了15种昆虫线粒体基因组的DNA ATPase6和ATPase8基因的序列及推定的氨基酸序列的同源性分析，进一步明确了樟蚕与家蚕、柞蚕、蓖麻蚕、天蚕、野蚕在进化过程中的关系以及亲缘关系的远近，为以后研究绢丝昆虫的起源、演化和分类提供了依据。