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杂交起源的类鲫品系中父系线粒体DNA存在的证据
日期:2020-01-10 浏览次数:1919

   生物学家普遍相信动物线粒体遗传具有如下独特的特征:母系遗传、缺乏重组、较高的突变率。然而,线粒体基因组(mtDNA)重组现象在原生生物、真菌、植物和动物(线虫、果蝇、贻贝、比目鱼、小鼠和人)中均有报道。

   湖南师范大学刘少军院士科研团队经过6年连续研究,在鲤(Cyprinus carpio L.,2n=100(♀)×团头鲂(Megalobrama amblycephala,2n=48)()的杂交F1中首次形成了同源二倍体类鲫(2n=100)等不同倍性的四种可育后代,目前同源二倍体类鲫已经建立了遗传较为稳定的类鲫品系(2n=100,F1-F6)。在外形、生殖、基因组DNA遗传特征等方面,同源二倍体类鲫与自然界中的二倍体野生鲫(2n=100)的相应特征非常相似,而与其父母本的这些特征有显著差异。在mtDNA遗传方面,父本mtDNA片段稳定嵌入到了类鲫品系(F1-F3)中,伴随着这一嵌合过程,类鲫品系(F1-F3mtDNA中的很多碱基位点经历了突变,而绝大多数突变位点却与二倍体野生鲫mtDNA的相应位点保持一致。类鲫品系(F1-F3)mtDNA的结构和核苷酸组成中,相比于其父母本而更接近于二倍体野生鲫。这些类鲫品系(F1-F3中可遗传的嵌合mtDNA片段和突变位点提供了源于远缘杂交衍生的新生杂交品系中mtDNA呈动态变化的重要证据。源于鲤鲂远缘杂交衍生的类鲫品系(2n=100,F1-F6是一种新型鲫,提供了新的鲫种质资源,这些可遗传的父本mtDNA片段的嵌入为鲫的来源可能存在鲤鲂杂交途径提供了重要的分子生物学证据,这在鱼类遗传育种和生物进化方面都具有重要意义。
   该研究成果近日以“Evidence for the paternal mitochondrial DNA in the crucian carp-like fish lineage with hybrid origin”为题,在线online发表在SCIENCE CHINA Life Sciences,2019, 62: doi.org/10.1007/s11427-019-9528-1上,第一作者为王石博士,通讯作者为刘少军院士。

1:鲤、团头鲂、同源二倍体类鲫品系(F1-F3)线粒体结构区域(基因)的部分核苷酸序列比对图
A:控制区(CR);  B:NADH2(ND2);  C:COI;  D:NADH4(ND4);  E:NADH5(ND5);  F:Cytb
蓝色条带表示来自鲤的特异位点,红色条带表示来自团头鲂的特异位点,黄色条带表示突变位点;
红色框框表示同源二倍体类鲫F1的核苷酸序列,黑色框框表示同源二倍体类鲫F2-F3的核苷酸序列;
红色剪头表示同源二倍体类鲫F1F2-F3之间不一致的碱基位点,黑色剪头表示同源二倍体类鲫F1个体间具有多态性的碱基位点
 

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