角蟾科三亚科代表物种的线粒体基因组全序列研究

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1、AnalysiscompletemitochondrialgenomesinrepresentativespeciesofthreesubfamiliesofMegophryidae(Amphibia，Anura)ByXiangTianminADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofDepartmentofamphibiansandrepti

2、lesChengduInstituteofBiology,ChineseAcademyofSciencesMay,2013中文摘要摘要角蟾科三亚科代表物种的线粒体基因组全序列研究向天敏(动物学)指导教师：谢锋研究员中国科学院成都生物研究所，成都6100411黜㈣Y243112线粒体基因组(mtDNA)是动物体内存在的核外遗传信息载体，分子量小，进化速率快，一般没有间隔序列，结构简单，母系遗传，一般不发生倒位、易位等畸变与重组，使之易于被检测。另外，各个基因具有较宽范围的进化速率，因而可在一个大的时间跨度上提供分析，这使得mtDNA成为良好

3、的分子系统发育学标记。比较线粒体基因组的基因排列顺序可以作为一个有力的系统发育研究的工具，尤其是那些具有共同祖先的类群。本论文采用常规PCR和长PCR技术对角蟾科三亚科3个代表物种的线粒体基因组全序列进行测定，并结合NCBI数据库中的无尾目动物的线粒体基因组全序列，探讨了角蟾科在无尾目中的系统发生地位。获得以下结果：1．所测得的角蟾科三个代表物种线粒体基因组，分别为沙坪角蟾(Megophrysshapingensis)(17，631bp)、峨山掌突蟾(Paramegophrysoshanensis)(17，747bp)、大齿蟾(Oreol

4、alaxmajor)(17,479bp控制区以及tRNA-Phe未测全)。角蟾亚科代表物种沙坪角蟾线粒体的基因组成、基因顺序与锄足蟾科的强刃锄足蟾(PelobatescuItripes)线粒体基因组一致，呈现典型的脊椎动物排布方式，包含13个蛋白质编码基因(PCG)，22个tRNA基因，2个rRNA和1个D—loop区；拟髭蟾亚科代表物种大齿蟾与掌突蟾亚科代表物种峨山掌突蟾线粒体的基因组成、基因顺序发生了改变和重排，大齿蟾线粒体的基因组成、基因顺序大致与脊椎动物动物排布方式一致，包含13个蛋白质编码基因，23个tRNA基因，2个rRNA和

5、1个D—loop区，但多了个tRNA-Met，同时，tRNA一唧移至D．100p的上游；峨山掌突蟾线粒体基因组成的基因排列变化较大，tRNA．Trp移位到@场的上游并且已经失去了编码功能，多了一个tRNA-Met拷贝，tRNA．Val移位到tRNA-Metl的下游以及tRNA-Pro移位到tRNA-Met2的上游，其余各基因顺序与沙坪角蟾线粒体基因组一致，包含13个蛋白质编码基因(PCG)，22个tRNA基因(tRNA—Trp缺失，额外多了个tRNA-Met)，2个核糖体基因和一个D．100p区。以上两种线粒体基因组的组成和排布方式在两栖

6、动物中首次发现，将它们分别命角蟾科三亚科代表物种的线粒体基因组全序列研究名为类型29和类型30，丰富了两栖类动物的线粒体基因组排列类型。研究结果支持掌突蟾亚科为一独立的亚科。2．角蟾科物种的蛋白质编码基因中使用最多的起始密码子是ATG，其次是GTG；使用最多的终止密码子是TAR；3．在始蛙亚目(Archaeobatrachia)和中蛙亚目(Mesobatrachia)物种中没有出现串联重复tRNA-Met，几乎没有出现基因的重排。在所测得的角蟾科三个亚科代表物种中，角蟾亚科中沙坪角蟾呈现典型的脊椎动物排布方式，而拟髭蟾亚科中大齿蟾与掌突蟾

7、亚科中峨山掌突蟾出现了串联重复tRNA-Met，这与新蛙亚目中的叉舌蛙亚科(Dicroglossinae)一样，并且发生了tRNA的移位和消失，说明掌突蟾亚科进化速率比角蟾亚科快，角蟾亚科物种较为原始。4．研究基于线粒体基因组全序列的11个蛋白编码基因和2个rRNA对无尾目60个物种构建系统发生树(BI、ML)，系统发生树的结果强烈支持锄足蟾超科居于始蛙亚目与新蛙亚目之间，属于过渡类群并且与新蛙亚目形成姐妹关系。角蟾科内三个亚科的系统发育关系为(角蟾亚科(拟髭蟾亚科，掌突蟾亚科))。支持角蟾亚科分化较早，拟髭蟾亚科和掌突蟾亚科分化较晚。关

8、键词：角蟾科，线粒体基因组，系统发生关系英文摘要Analysisofcompletemitochondrialgenomesinrepresentativespeciesofthreesubf