两种Psittacula属鹦鹉线粒体基因组全序列及进化分析文献综述

 2022-07-06 07:07

文献综述

课题名称:两种Psittacula属鹦鹉线粒体基因组全序列及进化分析

  1. 鹦形目鸟类的介绍

鹦形目(学名:Psittaciformes)在动物分类学上是鸟纲中的一个目,种类非常繁多,约有82属358种,鹦形目划分为三科,分别为凤头鹦鹉科、鹦鹉科和吸蜜鹦鹉科,他们是典型的攀禽,对趾型足,两趾向前两趾向后,适合抓握,鹦鹉的嘴强劲有力,可以食用硬壳果。鹦形目的鸟类在南美和大洋洲拥有众多的种类,意味着本目起源在冈瓦纳大陆,然而鹦鹉科的化石记录稀少,它们的起源更多只是推测。鹦形目在世界各地的热带地区都有分布,其主要是热带,亚热带森林中羽色鲜艳的食果鸟类,其中,在拉丁美洲和大洋洲的种类最多,在非洲和亚洲种类要少得多,但在非洲却有一些很有名的种类,如多种情侣鹦鹉。鹦形目是人们喜欢饲养的宠物,其野生种群也因此而受到威胁,很多种类都成为了濒危物种。中国原产的鹦鹉只有6种,全部是国家重点保护野生动物。

二、鸟类线粒体基因组的结构与概念

鸟类线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系,但它的基因组大小有限,是一种半自主细胞器。通过分析线粒体DNA序列变异研究鸟类的进化过程、确立物种间的进化关系,与其他标记相比具有明显的优越性。在鸟类线粒体基因中,Ctyb、COⅠ、12SrRNA基因是研究的最多的分子标记。根据种间的线粒体DNA的多态性分析,我们可以推算出不同物种的亲缘关系,从而为经典的形态学上难以确定的分类关系提供有价值的线索。一般认为,利间线拉体DNA变异程度越小,亲缘关系就越近种同线粒体DNA变异越大,说明亲关系越远。鸟类的线粒体DNA的基因重排主要发生在Cytb和12srA基因之间,随着分子生物学的发展,越来越多的基于线粒体基因组的鸟类系统发生研究成果得以发表,这在一定程度上解决了部分鸟类的分类地位和基部关系,但仍有部分分枝节点以及科属间的关系比较混乱,需要进一步增加物种种类和改善分析方法。

  1. 国内外同类研究概况

Barker 等人(2002年)根据两个核 rag-1和 c-mos 基因将 corvida 视为准 hyletic,而非单系类群; 根据 ericson 等人(2003年)构建的系统发育关系树,corvida 的单系类群地位一直受到质疑,该树基于三个核基因(c-myc,rag-1,cyt b)。虽然脊椎动物线粒体基因组序列进化速度很快,但是线粒体基因序列相对保守。鸟类作为脊椎动物的重要类群,其线粒体基因组序列与典型的脊椎动物线粒体基本一致。 然而,在进化过程中,基因顺序也发生了一些变化。 环状 dna 分子中的基因排列仅在少数基因的相对位置上发生变化。鸟类线粒体基因重排主要集中在 a / t 含量较高的 cr 区。 这也是最大的区域变化的内容和长度的完整线粒体基因组(兰迪和卢基尼1998年)。简约分析的长枝吸引力可以通过减少同质性特征的比例和(在某些情况下)增加更多的分类单元(hendy and penny 1989; swofford et al. 1996)来减少。增加分类单元一般是有益的,并确保利益集团的全面覆盖,有目的地折断长枝(graybeal 1998; hillis 1998; yoder 和 irwin 1999)。 额外的分类群有望帮助解决更深层次的分支,这些分支通常被认为是非常健壮的(alstr 等人,2006年)。 此外,建立完整的 mt 基因组可以解决鸟类主要群体之间的进化关系(pacheco et al. 2011)。 线粒体基因序列特征在一定程度上可作为系统发育分析高级分类群的标记(mindell 和 dimchaff 1998)。 一般来说,在高级分类群的进化过程中,线粒体基因组的重排是不同的; 然而,具有共同基因重排序列的物种可能有一个共同的祖先(smith 等人,1993年; ren 等人,2009年) ,因为不同物种之间的基因序列是相同的。 因此,这些可能不是通过趋同演化独立产生的,很可能是由共同祖先的存在造成的。 因此,线粒体基因组的基因重排被认为是系统发育发展信息的有效来源(久泽和西田,1995年; 若柯宁和 kvist,2002年)。

四、研究的目的与意义

现存鹦形目鸟类约400余种,但近28%的鹦形目鸟类处于受胁状态。至今,鲜有Psittacula属鹦鹉的线粒体全序列得以揭示。本课题通过PCR、克隆测序技术获取两种Psittacula属鹦鹉线粒体全序列,以期为后续该属乃至整个鹦型目鸟类的系统分类、种群遗传学研究垫底基础。鸟类群落多样性与其赖以生存的生境密切相关,不同的生境能为鸟类提供不同的食物, 而食物为限制鸟类分布最重要的生态因子之一。鸟类对生境破碎化非常敏感, 可以作为生境破碎化的指示物种。 与生境破碎化相对应, 生态恢复是摆在我们面前的新的重要的严峻课题, 而对恢复效益的监测和评价也同样重要。鸟类与植被有着显著的联系 ,研究鸟类对于一些如遥感和地理信息系统的应用有着重大的意义,使得监测的准确性大大提高。

五、参考文献

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