真江蘺(Gracilaria vermiculophylla)線粒體全基因組擴(kuò)增及系統(tǒng)進(jìn)化分析.pdf

1、真江蘺（Gracilaria vermiculophylla）屬于真核生物域（Eukaryota）植物界（Plantae）紅藻門（Rhodophyta）真紅藻綱（Florideophyceae）江蘺目（Gracilariales）江蘺科（Gracilariaceae）江蘺屬（Gracilaria）。真江蘺是世界廣布種，在我國沿海潮間帶也分布廣泛，是瓊膠產(chǎn)業(yè)的重要原料之一，能夠作為海產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖的餌料。近幾十年來，隨著基因組學(xué)迅猛發(fā)展，越來

2、越多的物種的全基因組被測序出來，揭開了神秘基因組的層層面紗。作為細(xì)胞內(nèi)半自主細(xì)胞器的線粒體，其特點(diǎn)是多拷貝，基因組較小，基因排列相對(duì)保守等。對(duì)于藻類而言，目前已經(jīng)完成線粒體全基因組測序的物種共81個(gè)，分布于3個(gè)界（色素界 Chromista、植物界Plantae、原生動(dòng)物界Protozoa），9個(gè)門（棕色藻門Ochrophyta、隱藻門Cryptophyta、紅藻門 Rhodophyta、輪藻門 Charophyta、定鞭藻門 Hapt

3、ophyta、綠藻門Chlorophyta、灰藻門Glaucophyta、領(lǐng)鞭毛蟲門Choanozoa、纖毛門Ciliophora）中。藻類的線粒體基因組在構(gòu)型、大小、內(nèi)含子、基因數(shù)目、重復(fù)序列、莖環(huán)結(jié)構(gòu)等方面表現(xiàn)出了極大的多樣性，并明顯體現(xiàn)出與綠色維管植物的差異。
　　本研究首次對(duì)中國青島和俄羅斯的兩株真江蘺（Gracilaria vermiculophylla）的線粒體基因組進(jìn)行了PCR擴(kuò)增和測序。兩株真江蘺（Gracilar

4、ia vermiculophylla）線粒體基因組DNA序列長度約為26kbp，AT含量約為72％?；蚪M注釋結(jié)果一致：ORF框1個(gè)，編碼蛋白基因24個(gè)，核糖體RNA（rRNA）基因2個(gè)，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）21個(gè)，所有的基因均沒有內(nèi)含子插入，存在兩個(gè)轉(zhuǎn)錄單元，在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)分開，分別在正鏈和負(fù)鏈按照兩個(gè)極性轉(zhuǎn)錄。兩個(gè)線粒體基因組均以密碼子ATG作為起始密碼子；除atp8基因和rpl16基因使用密碼子TAG作為終止密碼子之外，其他基因

5、均使用TAA作為終止密碼子。在真江蘺線粒體基因組中，TGA密碼子翻譯為色氨酸（W），其他與標(biāo)準(zhǔn)遺傳密碼相同。江蘺科（Gracilariaceae）物種的線粒體基因的變異率在15%~55%之間，大多在20%左右。兩株真江蘺（Gracilaria vermiculophylla）的線粒體基因相當(dāng)保守，有11個(gè)基因完全保守，而nad3基因在屬內(nèi)的變異率最高，為6.01%。無論是在紅藻門（Rhodophyta）還是在江蘺科（Gracilaria

6、ceae）范圍內(nèi)，最保守的基因是cox1，而變異率最高的是sdhC。而且所有基因?qū)賰?nèi)變異率均小于科內(nèi)變異率，小于紅藻門內(nèi)的變異率。secY基因與rps12基因之間存在25bp的重疊區(qū)，該現(xiàn)象在藻類中首次發(fā)現(xiàn)。在Gracilariopsis lemaneiformis和Gracilaria vermiculophylla中特有的trn-His基因，在其線粒體基因組中所處的位置不同：Gracilariopsis lemaneiformis中