论文部分内容阅读
杆状病毒的分子进化研究主要集中在基于基因或基因组的系统发育学分析、基因缺失及获得的种间比较等方面。本研究首次对杆状病毒的分子进化速率和密码子偏性使用模式进行了全面的分析，探讨了鳞翅目杆状病毒的进化历史、直系同源基因的功能变化和杆状病毒的密码子偏性特征等。论文第一章文献综述概括了杆状病毒的分类、基因组的特点和分子进化的研究现状，对分子进化速率和密码子偏性的研究进展进行了介绍。论文第二章对鳞翅目杆状病毒的30个核心基因的分子进化速率(dN，dS)和相关的选择压力参数(ω)进行了计算和分析，结合对GroupⅠ的12个特有基因(特别是gp64)的分析，对GroupⅠNPVs的形成提出了以下假设：gp64被一个祖先的GroupⅡ病毒(ancestral virus)从外界获得后，扩展了该病毒的宿主范围，为适应新的宿主环境，该病毒快速进化趋异，最终形成了新的分类群GroupⅠNPVs。同时，由于与gp64功能重叠，GroupⅠ的F-like蛋白在放松选择压力的环境下，快速进化，在序列中积累了非同义突变，造成其融合功能的丢失。第三章通过对38个已完成测序的杆状病毒的密码子偏性、碱基组成(GC)、密码子偏性基因的种类和长度等数据的分析，对杆状病毒的密码子使用偏性进行了研究。结果显示杆状病毒按其总GC和GC3含量(密码子第三位的GC含量)分为两类：一类为具有低(或正常水平)的GC和GC3含量，偏性基因数目少；另一类为具有显著高的GC和GC3含量，偏性基因数目多。对于前者，随机突变起着主要作用，而后者，病毒—宿主相互作用的选择压力是产生和固定偏性基因的主要原因。LdMNPV，OpMNPV属于后者，对这两个高密码子偏性的杆状病毒(＞10％基因带有偏性)基因组进行了比较分析，推测LdMNPV，OpMNPV的特有基因hrf-1(host range factor 1)的获得可能是它们具有高密码子偏性的原因。同时，利用BmNPV-家蚕系统对密码子使用在病毒-宿主的相关性和病毒进化过程中的保守性进行了分析，结果显示密码子使用在家蚕-BmNPV中呈是正相关性，而密码子的使用与病毒的亲缘关系的远近则缺乏相关性。第四章对本论文进行了总结，并对杆状病毒分子进化和密码子偏性的研究的前景和意义进行了展望。