【摘 要】
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线粒体是真核动物细胞中非常重要的细胞器,为细胞生命活动所需要提供的能量有90%。线粒体DNA（mtDNA）是线粒体携带的遗传物质。随着研究异质性各项技术的开发和完善,发现mtDNA异质性并不稀有事件。但在鸡上研究很少,尤其是鸡线粒体全基因插入/缺失异质性。本试验选择高A、丝毛乌骨鸡、固始鸡及其杂交鸡的血液和腿肌组织等,通过高通量Solexa测序进行鸡mtDNA全基因组进行测序,共检测到鸡线粒体全基
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线粒体是真核动物细胞中非常重要的细胞器,为细胞生命活动所需要提供的能量有90%。线粒体DNA（mtDNA）是线粒体携带的遗传物质。随着研究异质性各项技术的开发和完善,发现mtDNA异质性并不稀有事件。但在鸡上研究很少,尤其是鸡线粒体全基因插入/缺失异质性。本试验选择高A、丝毛乌骨鸡、固始鸡及其杂交鸡的血液和腿肌组织等,通过高通量Solexa测序进行鸡mtDNA全基因组进行测序,共检测到鸡线粒体全基因组异质性程度高于5‰的有49个位点的81种插入/缺失类型;其中非蛋白编码区检测到23个位点的41种插入/缺失类型,有20个异质性位点检测到有多于2种以上的变异类型。插入/缺失主要集中在D-loop区、16SrRNA、ND5、COX1,其次是ND2、ND3、ND6和CYTB基因,在12SrRNA、tRNA（22种）、ATP6、ATP8、COX2、COX3、ND1、ND4和ND4L基因区域未检测到插入/缺失位点。非编码区D-loop区和16SrRNA的异质性频率分别为0.73%和0.87%,在编码基因ND5和COX1基因发生频率较高,分别为0.72%和0.58%,这4个区域的异质性频率均高于线粒体全基因组的频率0.29%。在D-loop区的插入/缺失异质性类型最为丰富,即9个位点有21种插入/缺失类型。线粒体最小等位基因异质性程度在～0-36.21%之间浮动,其中83.87%位点异质性程度低于10%。T-A克隆实验也验证了高通量测序可以检测到异质性程度为0.73%的异质性位点。从全基因组水平来看大部分位点为低异质性程度位点。蛋白编码区的插入/缺失均可引起氨基酸的改变。蛋白编码区检测到26个位点的40种插入/缺失类型。蛋白编码基因的异质性程度在～0-16.44%之间波动,整体上,蛋白编码区异质性程度比较低。蛋白编码区主要是单碱基和两碱基插入/缺失,有33种单碱基插入/缺失和7种两碱基插入/缺失,且两碱基的插入/缺失只在COX1基因上检测到,单碱基、两碱基的插入/缺失所占比例分别为82.5%和17.5%,蛋白编码基因区存在5个高异质性程度的插入/缺失,即COX1基因上的7088Cins T和7095Tins AC,ND3基因10948Tins C和ND5基因上的14379A delC和14392 AinsC的异质性程度较高。COX1基因氨基酸改变为:HY→SLH（组氨酸/酪氨酸→丝氨酸/亮氨酸/组氨酸）;ND5基因氨基酸改变为:SNH-ATT（丝氨酸/天冬氨酸/组氨酸→丙氨酸/苏氨酸/苏氨酸）;ND3基因在10948位点插入1个碱基,预测其氨基酸编码中断,但这种现象在鸡线粒体中普遍存在,具体机制还不清楚,需要进一步研究。插入/缺失异质性在5个群体中没有明显的群体差异,主要集中于D-loop、16SrRNA、COX1和ND5。全同胞家系和半同胞家系个体间异质性位点和异质性程度相差不大;在2876AinsC在098全同胞家系中显示了高度的异质性差异;在238AdelG、847AinsC和2876AinsC在半同胞家系中显示高度的异质性差异。在全同胞098-1和098-2个体的腿肌和血液组织在847位点异质性程度呈显著的组织差异性,腿肌异质性程度远高于血液异质性程度;在068-6个体组织间结果发现该个体36个异质性位点的63中插入/缺失类型,所有组织的点异质性位点的优势等位基因表现的趋势相同,47/703（GinsA）/703（GinsT）位点异质性程度波动幅度较其它位点略大;其中腹脂异质性程度略低于其它组织的异质性程度。异质性位点和程度在1日龄、30日龄和60日龄没有明显差异。本试验分析了鸡mtDNA全基因组在不同群体、全同胞、半同胞、不同组织和不同日龄间插入/缺失异质性位点和程度,增加鸡线粒体基因组异质性研究的理论依据,丰富和完善动物的线粒体遗传理论,为利用线粒体异质性进行鸡的分子选育、种群遗传结构与系统发育关系等研究奠定基础。
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