论文部分内容阅读
小家鼠作为重要的模式生物，一直受到广大研究者的关注。中国疆域辽阔，地形地貌丰富，境内含有丰富的小家鼠资源，但对其扩散迁徙历史一直没有进行过系统深入的研究，野生小家鼠与实验室小鼠关系的探讨更不多见。本文通过PCR扩增、测序和拼接技术，首次大规模获得野生小家鼠线粒体全基因组序列。结果显示：小家鼠线粒体基因组全长16,299-16,301bp，由13种蛋白质编码基因、2种rRNA基因、22种tRNA基因、1个轻链复制起始区和1个控制区组成。其中，8个tRNA基因和1个蛋白质编码基因编码于L链上，其余均编码于H链。线粒体基因组AT (63.1%)含量明显高于GC(36.9%)，存在显著AT偏好；控制区含有ETAS1、2和CSB1-3；大多数tRNA可折叠成三叶草结构。利用MCMC法构建MCMCTREE，从系统树结果可以看出：小家鼠进入中国境内的迁徙路线，分为两条：一是北方亚种M.m.musculus由我国西北边境的邻国哈萨克斯坦入境，进入新疆地区，依次经过和丰、乌鲁木齐，并向内陆迁徙，经由汉中、长治进入黄河流域的大同、包头，并进一步向东北地区的朝阳、喀左、漠河等地迁徙；二是南方亚种M.m.castaneus由我国的西南边境邻国越南等进入云南省，依次向东向北经过广西、贵州、江西等扩散到长江南岸。用该树计算中国境内野生小家鼠M.m.musculus的出现时间为18,100年，而M.m.castaneus的出现时间为11,750年，M.m.domesticus来源的实验室小鼠出现时间为75-100年。结合GenBank中已有的小家鼠线粒体全基因组数据，利用贝叶斯法构建系统进化树，结果显示M.m.domesticus分歧最早，M.m.musculus和M.m.castaneus关系较近。结果还确定了实验室小鼠的母系来源大部分为M.m.domesticus。最后，我们对野生小家鼠和实验室小鼠的线粒体基因组特征进行了比较分析，结果显示由于生存条件和有效群体数量的巨大差异导致了其在蛋白质编码基因的进化速率、序列多态性等方面产生了巨大差异。我们的研究为中国境内小家鼠的迁徙扩散历史提供了确凿的实验证据，并为野生小家鼠与实验室小鼠的基因组比较分析提供了重要的研究数据。