圓斑星鰈線粒體基因組全序列結(jié)構(gòu)及其進(jìn)化

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1、中國水產(chǎn)科學(xué)JournalofFisherySciencesofChina第14卷第4期2007年7月Vol.14No.4July2007圓斑星鰈線粒體基因組全序列結(jié)構(gòu)及其進(jìn)化赫崇波1,高祥剛1,王效敏2,劉衛(wèi)東1,周遵春1,木云雷1,葛隴利3(11遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧省海洋水產(chǎn)分子生物學(xué)重點(diǎn)實驗室,遼寧省應(yīng)用海洋生物技術(shù)開放實驗室,遼寧大連116023;21遼寧師范大學(xué)實驗分析中心,遼寧大連116029;31大連水產(chǎn)學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧大連116023)摘要:利用圓斑星鰈(VeraspervariegatusTemmincketSchlegel)和相關(guān)魚類的部分線粒

2、體基因序列,設(shè)計出6對擴(kuò)增引物,通過PCR擴(kuò)增產(chǎn)物直接測序和引物行走(Primerwalking)法測定圓斑星鰈線粒體基因組全序列,并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)與進(jìn)化分析。圓斑星鰈線粒體基因組序列長17273bp,其基因序列及構(gòu)成都與其他硬骨魚基本相同,包括37個基因(2個rRNA基因、22個tRNA基因和13個蛋白質(zhì)編碼基因)和2個非編碼區(qū)(控制區(qū)和WANCY區(qū))。在22個tRNA基因中,tRNAGln、tRNAAla、tRNAAsn、tRNACys、tRNATyr、tRNASer(第2個)、tRNAGlu和tRNAPro的編碼基因位于L鏈上,其余則位于H鏈上。在13個蛋白質(zhì)編碼基因中,除了COⅠ

3、基因的起始密碼子為GTG外,其余均以ATG為起始密碼子。蛋白質(zhì)編碼基因包括具有完整TAA終止密碼子的ND1,COⅠ,ATP8,ND4L,ND5,而其他蛋白編碼基因則具有不完全終止密碼子。在L鏈上,ND6是僅有的一個蛋白質(zhì)編碼基因。圓斑星蝶的控制區(qū)包含1個終止相關(guān)序列區(qū)(ETAS)、6個中央保守序列區(qū)(CSB2A、B、C、D、E、F)和3個保守序列區(qū)(CSB21、2、3)以及長串聯(lián)重復(fù)區(qū)(Tandemlyrepeatsequence)。用NJ法和MP法對5個目22種魚mtDNA的13個蛋白質(zhì)編碼基因的氨基酸序列進(jìn)行系統(tǒng)分析,結(jié)果顯示,圓斑星蝶與石鰈關(guān)系最近,鰈形目的鲆、鰈類與鱸形目的科(

4、Carangidae)、鯛科(Sparidae)魚類親緣關(guān)系較近,而同屬于鰈形目的塞內(nèi)加爾鰨(Soleasenegalensis)沒有和任何目聚在一起,成為一個獨(dú)立的分支。圓斑星蝶的基因組全序列序列已提交到GenBank,登錄號為DQ403797,控制區(qū)單元型序列的GenBank登錄號為DQ834444～7。[中國水產(chǎn)科學(xué),2007,14(4):584-592關(guān)鍵詞:圓斑星鰈;線粒體基因組;控制區(qū);系統(tǒng)進(jìn)化中圖分類號:Q9591486文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1005-8737-(2007)04-0584-09由于線粒體DNA(mtDNA)具有長度短、含量豐富、偏母遺傳和進(jìn)化速度快等特點(diǎn)

5、1,已被作為一種較為理想的分子標(biāo)記應(yīng)用于生物遺傳多樣性、進(jìn)化分類和漁業(yè)加工產(chǎn)品鑒定等方面研究2-4。雖然在某些物種里發(fā)現(xiàn)了線粒體基因的基因重組現(xiàn)象,但在脊椎動物中,線粒體基因組的結(jié)構(gòu)和序列非常保守5。由于線粒體基因組具有這些特性,它可以有效的用于硬骨魚類間的親緣關(guān)系及分類地位的分析研究6。圓斑星鰈(VeraspervariegatusTemmincketSchlegel)屬鰈形目(Pleuronectiformes)、鰈科(Pleu2ronectidae)、星鰈屬(Verasper)7,是分布于中國黃渤海及日本九州和朝鮮海域的大型珍貴魚類,其肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美,營養(yǎng)價值很高,具有十分廣闊的開

6、發(fā)前景,國內(nèi)外學(xué)者先后開展了圓斑星鰈生物學(xué)1、繁殖生物學(xué)2-3和分子生物學(xué)8方面的研究,但是圓斑星鰈線粒體基因組DNA全序列的研究尚未見報道。本研究利用GenBank中已有的圓斑星蝶及其相關(guān)魚類線粒體的部分Cytb、16SrRNA、ND5、控制區(qū)和COⅠ基因序列9,設(shè)計擴(kuò)增引物,測定了圓斑星鰈線粒體基因組DNA全序列,并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,同時利用線粒體基因組的13個蛋白編碼基因序列,分析了相關(guān)魚類的系統(tǒng)分類關(guān)系。1材料與方法111材料圓斑星鰈成魚采集于大連沿海,選取1尾取其背部肌肉置于液氮中迅速冷凍,然后取出保存在-70℃冰箱中備用。取肌肉組織約50～100mg,按常規(guī)酚氯抽提方法1

7、0提取基因組DNA。112引物設(shè)計和PCR擴(kuò)增11211擴(kuò)增引物設(shè)計根據(jù)GenBank中已知的部收稿日期:2006-09-24;修訂日期:2007-03-05.基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(30571410);國家海洋科技推進(jìn)平臺與運(yùn)行項目(2005-2007).作者簡介:赫崇波(1961-),男,研究員,研究方向為動物分子遺傳學(xué).E2mail:hechongbo@hotmail.com分圓斑星鰈及其相關(guān)魚類線粒體基因序列,應(yīng)用FastP