渤海和北部黃海海域江豚MHC-DQB第二外元遺傳多態(tài)性的分析.pdf

1、江豚（Neophocaena phocaenoides）隸屬于鯨目，齒鯨亞目，鼠海豚科，是一種小型齒鯨，分布于亞洲熱帶和亞熱帶太平洋沿岸海域，西起波斯灣，東至日本仙臺(tái)灣，呈狹長(zhǎng)的帶狀分布。在中國(guó)的長(zhǎng)江中下游、鴨綠江下游和珠江下游亦有分布。中國(guó)水域的江豚分為三個(gè)種群，即南海種群，黃海種群和長(zhǎng)江種群?；趯?duì)研究現(xiàn)狀的分析，我們發(fā)現(xiàn)目前關(guān)于江豚種群和保護(hù)遺傳學(xué)方面的研究主要集中在南部黃海種群，長(zhǎng)江種群和南海種群，尤其是長(zhǎng)江種群，有關(guān)渤海和北部

2、黃海海域江豚的種群和保護(hù)遺傳學(xué)信息還沒(méi)有詳細(xì)的報(bào)道。而江豚作為黃渤海常見(jiàn)的鯨豚之一，屬于近岸棲息類型，誤捕、海水污染等人類活動(dòng)嚴(yán)重威脅了它們的生存發(fā)展。目前通過(guò)對(duì)線粒體DNA的分析研究表明，渤海和北部黃海海域的江豚與南部黃海海域的江豚已經(jīng)存在一定的種群分歧。因此，通過(guò)以往的研究不能獲得其準(zhǔn)確全面的保護(hù)遺傳學(xué)信息。 鑒于主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）分析在種群和保護(hù)

3、遺傳學(xué)中的優(yōu)越性，本文以渤海和北部黃海海域170頭江豚為研究對(duì)象，分析了其DQB座位第二外元（DQB exon2）的基因多態(tài)性，其中包括部分假定的肽結(jié)合區(qū)（peptide—binding region，PBR）。 目的片段經(jīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增，擴(kuò)增后進(jìn)行SSCP（single—stranded conformation polymorphism）分型分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)DQB exon2片段不適合SSCP分型，選取其中的52

4、頭進(jìn)行全部克隆測(cè)序。 通過(guò)對(duì)400多個(gè)克隆進(jìn)行測(cè)序并與GenBank中序列比對(duì)，得到一段172bp的片段，該片段與其他鯨類DQB exon2序列有很高的相似性。在這些序列中發(fā)現(xiàn)了22個(gè)變異位點(diǎn)，定義了23個(gè)等位基因，其中11個(gè)與以往研究中的中日水域江豚DQB等位基因相同，12個(gè)為新發(fā)現(xiàn)等位基因。除一條序列存在一個(gè)位點(diǎn)的缺失外，所有序列均未發(fā)現(xiàn)起始、終止密碼子，系開(kāi)放閱讀框，推測(cè)其在體內(nèi)具有生物學(xué)功能。其中，37個(gè)個(gè)體含有3或3個(gè)

5、以上等位基因，提示這些序列不是來(lái)自單一的基因座位，即存在基因座位的重復(fù)現(xiàn)象。不等交換是基因重復(fù)現(xiàn)象的主要產(chǎn)生途徑之一，堿基的插入和缺失即可能為這種機(jī)制導(dǎo)致的后果。 DQB序列21個(gè)堿基的變換（缺失序列除外）均發(fā)生在氨基酸編碼區(qū)，造成了15個(gè)位點(diǎn)18個(gè)氨基酸的變異，氨基酸多態(tài)性為26．3%（15/57），表現(xiàn)了較豐富的序列多態(tài)性。 對(duì)核苷酸替代的類型及位點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)非同義替換率（dN=0．022）明顯高于同義替換率（

6、ds=0．002），由此造成的氨基酸替換集中出現(xiàn)在肽結(jié)合區(qū)附近。這表明江豚的DQB基因受到強(qiáng)烈的正選擇作用的影響，病原體抵抗帶來(lái)的平衡選擇是MHC基因多樣性的重要維持機(jī)制。 構(gòu)建的江豚與其他鯨類物種DQB位點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)提示，鯨類MHC基因表現(xiàn)出跨物種進(jìn)化現(xiàn)象，這也很好地驗(yàn)證了江豚DQB基因的多態(tài)性是由病原體介導(dǎo)的平衡選擇來(lái)維持的。 通過(guò)對(duì)江豚DQB座位的基因多態(tài)性分析，本研究為江豚保護(hù)策略的制定和保護(hù)計(jì)劃的實(shí)施提供了基礎(chǔ)