基于MHC-DRB基因的塔里木马鹿遗传多样性及适应性进化研究

作     者：佐日古丽·伊斯马伊力（Zorigul Ismayil） 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马合木提·哈力克（Mahmut Halik）

授予年度：2019年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖] 

主      题：塔里木马鹿 MHC-DRB基因 遗传多样性 适应性机制 

摘      要：主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex,MHC)是脊椎动物免疫系统的一个多基因家族,是有高度多态性基因座组成的、与免疫应答和抗病性密切相关的多基家族。MHC基因已被认为是研究脊椎动物适应性进化机制的最佳候选标记,这一观点已经被大量的研究认定。目前,进化遗传学和分子生态学最为热点就研究MHC基因多态性及其进化机制。到目前为止,在鹿科动物MHC-DRB基因的进化机制方面的研究一直缺乏来自塔里木马鹿的研究证据。塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)是新疆马鹿之中高度适应荒漠生境而形成的特殊亚种,是国家Ⅱ级保护动物,又是重要的经济动物。本研究MHC-DRB基因作为分子标记,研究塔里木马鹿MHC-DRB的多态性及适应性进化机制。主要研究结果如下:1.本研究通过PCR-SSCP和克隆测序技术,利用牛DRB3特异性引物,从51个塔里木马鹿样本中检测出13个DRB等位基因,该13个等位基因序列包含76个核苷酸变异(24个单突变位点和52个简约信息位点),总位点数中变异位点数占30.5%。本研究所得的13条等位基因序列中G、C、A、T四种碱基含量有较为明显的差异,各碱基所占比例为36.2%(G)、23.3%(C)、22.9%(A)、17.6%(T);G+C(59.5%)的含量明显高于A+T(40.5%)的含量,表现出明显的GC偏好性。转换/颠换率为R=0.55,全长序列中插入或缺失位点一律未发现,塔里木马鹿MHC-DRB基因序列变异中存在颠换偏倚现象。2.塔里木马鹿基于MHC-DRB基因的核苷酸多样性(π):0.1125,单倍性多样性为(h):0.9380,平均核昔酸差异数:28.015。塔里木马鹿MHC-DRB基因具有较高的多态性,及遗传多样性较高。3.塔里木马鹿在保持MHC多样性上受到自然选择作用的影响;正选择作用是维持塔里木马鹿MHC-DRB基因多态性的主要维持机制。本研究得到的塔里木马鹿Ceel-DRB*01,Ceel-DRB*02等13个等位基因外显子2序列的PBR和non-PBR的d都是大于ds的,说明这些等位基因都存在着正向选择作用。表明DRB基因的变异主要存在于PBR区域;经Z-test选择性检验,表明这些位点达到统计学显著水平(0.01P0.05)。并进一步用EasyCodeML软件对本研究得到的数据进行了分析,结果得到M8模型更适合用于我们的数据,进一步确定塔里木马鹿MHC-DRB基因经历了显著的正选择作用(P0.001),并检测了共有18个氨基酸位点受到正选择作用的影响。