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树蛙科的线粒体基因组及系统发生关系研究

树蛙科的线粒体基因组及系统发生关系研究

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作者：陈青萍浙江师范大学

学位级别：硕士

树蛙科(无尾目:新蛙亚目)在中国分布广泛,是两栖动物中较为重要的类群。目前,已发表的9条树蛙科线粒体基因组全序列,存在较多的重排现象。而且树蛙科在蛙总科中的分类地位存在争议,主要争议在于叉舌蛙科与蛙科形成姐妹群还是与(树蛙科+... 详细信息

树蛙科(无尾目:新蛙亚目)在中国分布广泛,是两栖动物中较为重要的类群。目前,已发表的9条树蛙科线粒体基因组全序列,存在较多的重排现象。而且树蛙科在蛙总科中的分类地位存在争议,主要争议在于叉舌蛙科与蛙科形成姐妹群还是与(树蛙科+曼蛙科)形成姐妹群。本研究对树蛙科、蛙科、叉舌蛙科等线粒体基因组进行测序分析,共获得37条线粒体基因组序列(包括树蛙科20条,蛙科12条,叉舌蛙科1条,角蟾科2条、铃蟾科1条、雨蛙科1条)。另外,通过下载NCBI中全基因组数据组装分析获得曼蛙科5条线粒体基因组序列。通过分析线粒体基因组数据,得到各科线粒体基因组的重排特点,并选择不同的数据集和外群构建BI和ML系统发生树,探讨树蛙科与蛙科、叉舌蛙科、曼蛙科之间的系统发生关系,得到如下结果:1)通过分析42条线粒体基因组序列的碱基组成,获得的42条序列普遍存在AT偏斜现象。且所有物种的线粒体基因组中,除了ND6和8个t RNA基因(t RNA-Pro、t RNA-Gln、t RNA-Ala、t RNA-Asn、t RNA-Cys、t RNA-Tyr、t RNA-Ser2、t RNA-Glu),其余基因均在正链上。以及序列的起始密码子多为ATN,其次为GTG,终止密码子多为TAA/TAG。2)树蛙科、蛙科、叉舌蛙科和曼蛙科的线粒体基因组序列中,存在一些重排现象。在树蛙科中,泰北原指树蛙(Kurixalus bisacculus)、日本溪树蛙(Buergeria japonica)、黑蹼树蛙(Rhacophorus kio)、无声囊泛树蛙(Polypedates mutus)、布氏泛树蛙(Polypedates braueri)、北部湾棱皮树蛙(Theloderma corticale)、红吸盘水树蛙(Theloderma rhododiscus)、白斑棱皮树蛙(Theloderma albopunctatum)和白颊费树蛙(Feihyla palpebralis)中都存在ND5基因移位到D-loop的3’端,形成D-loop/ND5的结构,黑蹼树蛙(***)、无声囊泛树蛙(***)、布氏泛树蛙(***)和北部湾棱皮树蛙(***)的t RNA-Thr基因移位到了t RNA-Leu基因的5’端,布氏泛树蛙(***)、红吸盘水树蛙(***)和白斑棱皮树蛙(***)的序列出现控制区重复或移位。且树蛙科中还存在t RNA-LTPF基因簇。3)本研究选取了三种不同的外群进行构树,第一种外群为Phrynobatrachus keniensis,Petropedetes sp.,Ptychadena mascareniensis,Tomopterna cryptotis,第二种外群为淡肩角蟾、宽头短腿蟾、强婚刺铃蟾、华西雨蛙,第三种外群为前面两种的总和。然后用氨基酸和核苷酸两种数据集,构建BI和ML系统发生树。结果显示:基于第一、第三种外群所构建的系统发生树支持((树蛙科+曼蛙科)+(叉舌蛙科+蛙科));而基于第二种外群所构建的系统发生树支持(((树蛙科+曼蛙科)+蛙科)+叉舌蛙科)。对所得的两种拓扑结构进行Fc LM分析,结果支持((树蛙科+曼蛙科)+(叉舌蛙科+蛙科))。

关键词：蛙总科树蛙科基因重排系统发生关系

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