网状进化PPT课件.ppt

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1、基于多个线粒体基于多个线粒体DNA和核和核DNA研究中国研究中国野兔的基因渗入杂交和网状进化野兔的基因渗入杂交和网状进化Reticulate evolution:frequent introgressive hybridization among chinese hares(genus lepus)revealed by analyses of multiple mitochondrial and nuclear DNA lociBMC Evolutionary Biology 2011,11:223主要内容主要内容研究背景研究背景研究方法研究方法研究结果研究结果讨论及结论讨论及结论主要内容主

2、要内容研究背景研究背景研究方法研究方法研究结果研究结果讨论及结论讨论及结论 背景背景背景背景野兔是独自或成对生活的。在北美洲的北极地区较为普遍的是白靴兔，南部则以长耳兔及其他物种较为普遍。草兔的繁殖力很强，又能适应不同的生活环境，所以分布很广，中国各省几乎都有它们的踪迹。种间基因渗透可能会导致物种基因发生变化，并产生形态中间体，这就使得物种的鉴别变得麻烦。前人已有报道，在野兔中可能存在基因渗透现象。用线粒体DNA和核DNA研究野兔的进化历史，就可以研究，揭示其基因流机制，就可以从基因上解释形态中间体，从而为物种的确切鉴别提供依据中国野兔一直以来根据形态学划分其物种都存在争议，从最开始的七个物种

3、到现在很多形态中间体也作为单一物种，其分类一直是个难点主要内容主要内容研究背景研究背景研究方法研究方法研究结果研究结果讨论及结论讨论及结论研物种的选择究DNA提取和PCR扩增方序列分析 法分化时间估算 方法方法物种的选择物种的选择 冬天取样冬天取样 中国中国54个地区，均个地区，均为主要分布区为主要分布区采用罗氏分类法选取物种，采用罗氏分类法选取物种，不确定的形态种未选择不确定的形态种未选择共收集了共收集了8个物种，个物种，124个样本个样本，方法方法物种的选择物种的选择物种名称物种名称主要形态特点主要形态特点L.melainus全体黑色L.mandshuricus全体黑色，除了腹部L.Cap

4、ensis尾巴最长（80-125mm）L.Sinensis尾巴最短（30-60mm）L.Timidus全体白毛L.Yarkandensis体形比L.Capensis小很多L.oiostolus-L.comusL.hainanus-划为L.mandshuricus独特种尾巴背部有黑色斑点独特鉴别鉴别特征鉴别特征 方法方法DNA提取和提取和PCR扩增扩增 基因组DNA提取用改良的酚-氯仿法；根据Genbank上已发表的序列设计四种线粒体DNA（Cyt b,COX I,ND4 and D-loop)的引物 采用已发表的论文中的引物扩增核DNA(MGF)PCR产物纯化后测序，在Genbank上比对其同

5、源性；提取到的同一份DNA分别进行线粒体基因和核基因测序；核基因PCR产物直接测序后得到杂合子；具有杂合子的个体克隆后进行双向测序；结果在核基因中有杂合现象，线粒体基因无 方法方法序列分析序列分析Clustal X1.81比对，人工校正GENECO软件中的Sawyers方法用来分析核酸的进化MEG4里的NJ树法进行系统进化分析，MrBayes v3.0b4中的BI方法作为补充方法分析系统发育Maximum composite likelihood用来分析进化距离Modeltest 3.7用来分析最佳DNA替代模型Akaik信息量准则用来选择最佳模型e所有的发育树一起构建一个共祖树 方法方法分子

6、钟测试和分化分子钟测试和分化时间的估算时间的估算Bayesian方法估算分化时间在PAMLv3.14软件中用BASEML创建一个最大似然的输出文件PAML2MODELINF以独立线粒体DNA为数据，构建一个模版文件来估算方差和协方差ESTBRANCHES软件处理方差和协方差数据MULTIDIVTIM软件分析最终的输出数据，估算分化时间两个参数：根据文献L.comus and L.oiostolus(1.83 0.669MYA)根据最早的化石记录L.timidus(0.75MYA)主要内容主要内容研究背景研究背景研究方法研究方法研究结果研究结果讨论及结论讨论及结论研线粒体基因和核基因特征究从线粒

7、体DNA推断系统发育结从核基因推断系统发育 果线粒体基因和核基因树之间的矛盾结果结果线粒体线粒体DNA和核基因序列特和核基因序列特征征A total of 72 haplotypes were defined from the 58 polymorphic sites,44 of which were potentially phylogenetically informative.结果结果从线粒体从线粒体DNA推断系统发推断系统发育育结果结果从核基因推断系统发育从核基因推断系统发育结果结果5结果结果线粒体基因和核基因树间的线粒体基因和核基因树间的矛盾矛盾线粒体线粒体DNA核基因核基因L.Ma

8、ndshuricus没有单一谱系，它的序列都在L.timidus or L.sinensis中L.Mandshuricus聚成一个单独的谱系级别L.capensis-2,是一个新的单系谱系分成两部分(the L.yarkandensis cladeand the L.capensis group)基因渗入是单向的基因渗入是双向的主要内容主要内容研究背景研究背景研究方法研究方法研究结果研究结果讨论及结论讨论及结论1中国野兔属的基因渗透杂交现象2,L.sinensis L.capensis,L.sinensis()L.mandshuricus(),L.sinensis L.timidus3L.ti

9、midus()L.mandshuricus(),L.timidus()L.capensis()4L.yarkandensis()L.capensis(),L.capensis L.oiostolus5中国野兔属基因渗入杂交可能的推动力量中国野兔属基因渗入杂交可能的推动力量6中国野兔的物种鉴别中国野兔的物种鉴别根据前边的结果可以知道，线粒体基因和核基因根据前边的结果可以知道，线粒体基因和核基因的结果之间存在矛盾，但可以说明中国野兔属存的结果之间存在矛盾，但可以说明中国野兔属存在基因渗入杂交现象；而且通过比对发现，各级在基因渗入杂交现象；而且通过比对发现，各级别的物种之间他们的等位基因也不一致。结

10、合形别的物种之间他们的等位基因也不一致。结合形态学上中间类型种的出现，可以认为中国野兔属态学上中间类型种的出现，可以认为中国野兔属存在基因渗入杂交现象。存在基因渗入杂交现象。讨论讨论中国野兔的渗入杂交现中国野兔的渗入杂交现象象讨论讨论L.sinensis L.capensis,L.sinensis()L.mandshuricus(),L.sinensis L.timidus线粒体基因树中5个L.capensis（CA9,CA11-CA13 andCA36）代替了L.sinensis核基因树中L.capensis（Hap3，Hap49,53)和L.sinensis的单倍型基因有混合现象，且落入比

11、较远的A组和B组中L.sinensis L.capensis分别是单向和双向渗入线粒体基因树中，L.mandshuricus的五个序列在L.sinensis谱系中，而他们的核基因单倍型落入，L.mandshuricus级别中L.sinensis()L.mandshuricus()线粒体基因树中2个L.Timidus(T10,T11)落在L.sinensis级别中，核基因组树中在L.timidus中，而且L.timidus 单倍型(Hap65)在L.sinensis 组中L.sinensis L.timidus讨论讨论L.timidus()L.mandshuricus(),L.timidus()

12、L.capensis()L.yarkandensis()L.capensis(),L.capensis L.oiostolus讨论讨论中国野兔属基因渗入杂中国野兔属基因渗入杂交可能的推动力量交可能的推动力量环境改变环境改变讨论讨论中国野兔的物中国野兔的物种鉴别种鉴别.本文可以解释很多对于中国野兔物种鉴别上的困惑；.本文将中国野兔属分为L.hainanus,L.comus,L.oiostolus,L.yarkandensis,L.timidus,L.mandshuricus,L.capensis and L.sinensis.八个种结论结论中国野兔属种间存在基因渗入杂交现象可以将中国野兔属划为八个种核基因可以作为进化历史分析的辅助手段 谢谢