高原鼠兔瘦素蛋白乳腺特异表达载体的构建及细胞表达

瘦素(Leptin)蛋白是调节机体能量代谢的关键因子之一。前期研究显示高原鼠兔Leptin蛋白发生了适应性进化。功能实验表明,在温暖或寒冷条件下高原鼠兔Leptin通过减少食物摄取和增加能量消耗调节能量平衡,显示了其调节适应性产热过程的潜力。本研究以高原鼠兔Leptin cDNA为模板扩增高原鼠兔obese (ob)基因编码区序列504 bp,改造并构建哺乳动物真核细胞乳腺特异表达载体pBC1-lep,同时通过组织块法原代培养建立奶山羊乳腺上皮细胞系,并通过pBC1-lep质粒脂质体法转染及转基因细胞的筛选,成功获得转染Leptin的阳性细胞。本研究为利用转基因动物实现奶山羊乳腺中特异表达高原鼠兔Leptin提供了一条可能的途径,完成了乳腺特异真核表达载体的构建。     

南门峡裂腹鱼亚科鱼类形态相似种的分类学地位——形态趋同进化实例

受高原抬升所致的水系变迁及人类活动的影响,分布于南门峡河流的裂腹鱼亚科鱼类与黄河干支流种群间的基因交流受到长期限制。作为孤立小群体,探讨其分类学地位及其在小生境中的进化机制对了解青藏高原鱼类多样性和物种的形成、进化具有重要意义。本文采用聚合酶链式反应(PCR)和直接测序方法获得了南门峡裂腹鱼亚科鱼类(n=29)及其近缘种(n=19)共48个个体的线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b(cytb)基因的全序列(1140bp),并以厚唇裸重鱼和尖裸鲤为外群构建了MP和Bayesian系统进化树。南门峡裂腹鱼亚科鱼类29个个体的序列经排序后,发现有100个(8·77%)多态性位点,共定义了16个单倍型,在系统进化树上分布于截然不同的两个族群中。其中5个单倍型(NMX3、6、7、13、15)与其近缘种花斑裸鲤和青海湖裸鲤形成单系群(MP99%,Bayesian98%),而其余11个单倍型(NMX1、2、4、5、8、9、10、11、12、14、16)与黄河干支流的黄河裸裂尻鱼形成另一个单系群(MP99%,Bayesian99%)。序列差异分析显示,分布于不同族群的南门峡裂腹鱼亚科鱼类之间存在较大的碱基差异(平均为7·42%),显示出种间差异水平,表明分布于南门峡河流的裂腹鱼亚科鱼类可能是花斑裸鲤和黄河裸裂尻鱼形态相似种的复合体。结合青藏高原隆升所致的气候环境变化和高原北部水系变迁的事件,推断形态趋同进化可能导致了南门峡河流裂腹鱼亚科鱼类形态相似种的共存,而小生境自然选择压力是引发适应性形态趋同进化的主要原因。     

家牦牛线粒体DNA(mtDNA)遗传多样性及其分类

通过分析包括我国10个家牦牛品种(类群)在内共296个样本的mtDNA控制(D-loop)区部分序列的遗传变异,对我国家牦牛的遗传多样性、遗传分化、聚类关系和分类进行了研究.所测序列经比对后,共检测到61个变异位点,定义了77种单倍型.分析显示青海环湖牦牛的单倍型多样性最高,达0.9848±0.0403,而巴州牦牛单倍型多样性最低,为0.8000±0.0825;核苷酸多样性方面,斯布牦牛存在最为丰富的核苷酸序列变异,核苷酸多样性值为0.022582±0.011767,而巴州牦牛仅为0.006856±0.002476,表明我国家牦牛品种(类群)遗传多样性水平存在较大差异.总体上,我国家牦牛单倍型多样性、核苷酸多样性分别为0.9251±0.0095和0.015265±0.007757,呈现出丰富的遗传多样性.聚类分析显示我国家牦牛存在两个聚类簇--斯布牦牛独立为一类;其余9个品种(类群)聚为一类,表明家牦牛品种(类群)间遗传距离与地理分布无明显相关.分子变异分析(AMOVA)显示九龙、嘉黎、斯布牦牛构成的组与其余7个家牦牛品种(类群)构成的组之间存在极显著的遗传分化(?CT=0.05285,P<0.01),且其品种间/组内遗传分化不显著(?SC=0.00648,P>0.05),支持依据遗传分化程度将我国家牦牛划分为两大类型.AMOVA支持的分组在品种(类群)组成上与蔡立的研究结果相符,首次为我国家牦牛划分为横断高山型和青藏高原型两种类型提供了源自分子遗传学的证据.     

高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶基因编码区序列克隆与分析

高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,受到高原低氧以及洞穴低氧的双重低氧环境压力。经RNA 提取、RT-PCR、亚克隆与测序,本研究获得高原鼢鼠神经型一氧化氮合酶(nNOS)的编码区序列,并对其分子特征进行了分析。结果显示:高原鼢鼠nNOS 基因编码区(CDS)全长4 290 bp,编码1 429 个氨基酸残基;CDS 与大鼠、小鼠、兔、狗、人的同源性分别为90% 、89% 、87% 、87% 、89% ;结构域上,高原鼢鼠nNOS 具有PDZ蛋白结构域、氧化域、还原域及钙调素结合位点等nNOSs 所具有的典型结构域;基于nNOS 的最大似然树和贝叶斯树均支持高原鼢鼠与大鼠、小鼠具有最近的亲缘关系,与形态或其它分子标记构建的进化关系相符;分子进化分析检测到高原鼢鼠nNOS 中存在3 个正选择位点---332 T、1200 G 和1334 P,但均未达到统计显著水平。本研究为揭示高原鼢鼠nNOS 的表达特征及其在低氧适应中的作用与调控机制研究奠定了初步基础。     

野牦牛成纤维细胞分离培养与部分生物学特性观察

野牦牛是青藏高原珍稀牛种,国家一级保护动物。为了保存野牦牛遗传资源,采用组织块法建立了3株野牦牛成纤维细胞株。体外培养的野牦牛细胞呈现典型的成纤维细胞形态,增殖能力强,测定的细胞群体倍增时间为38．47h,平台期密度为2．08×10^6／mL。经免疫荧光染色,细胞表达FGFR5,经单克隆培养建立了FGFR5阳性细胞株。F7细胞染色体核型分析表明,二倍体正常核型率为84．33％,核型2n=60,常染色体均为近端着丝粒染色体,x、Y染色体为近端着丝粒染色体。所建立的野牦牛体细胞株为开展野牦牛克隆研究提供了材料。     

牦牛的分类学地位及起源研究:mtDNA D-loop序列的分析

牦牛的起源与属级分类学地位至今仍然存在一定的争议。我们测定了家养牦牛和野生牦牛线粒体控制区(D-loop)序列,并以此构建牦牛和牛属、野牛属、水牛属以及非洲水牛属相关种的系统发育树。研究结果表明线粒体D-loop区与Cytb基因序列在构建牛族的系统发育具有同样重要的价值。系统发育关系显示野牛属的灭绝种草原野牛与现存种美洲野牛先聚合为一单系群,然后再和牦牛形成一单系分支,表明牦牛与野牛属的草原野牛、美洲野牛亲缘关系最近,具有最近的共同祖先,而与牛属的其它亚洲物种亲缘关系较远。因此,本研究不支持将牦牛独立为牦牛属———Poephagus,牛属与野牛属在分类上也应合并为一个属。基于上述研究结果和化石证据,我们进一步对牦牛起源的历史背景进行了讨论,认为牦牛与野牛属的分化是由于第四纪气候变化在欧亚大陆发生的,野牛通过白令陆桥进入北美;冰期结束后,由于欧亚大陆其它地区温度升高,牦牛只能局限分布在较为寒冷的青藏高原;而野牛属在北美先后分化为草原野牛和美洲野牛,前者可能是后者的直接祖先。     

藏羚羊(AC)_n,(AG)_n微卫星文库构建

藏羚羊Pantholops hodgsonii是我国珍稀的动物资源,开发其微卫星标记具有重要的科研与应用价值。本研究采用FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences Containing repeats)构建了藏羚羊的(AC)n和(AG)n微卫星富集文库。各文库随机挑取150个白色菌落,分别筛选到76个(AC)n和61个(AG)n阳性克隆;经测序得到含AC重复的微卫星序列37条和含AG重复的序列29条。研究共设计、合成微卫星引物47对,以扩增、电泳等方法进行筛选,最终获得15个可稳定扩增且具有多态的微卫星标记。筛选出的引物可用于评估藏羚羊的核DNA遗传多样性、遗传结构、种群动态以及构建藏羚羊遗传图谱等。     

黄河裸裂尻鱼五种群mtDNA控制区的遗传结构

黄河裸裂尻鱼（Schizopygopsis pylzovi）主要分布于青藏高原东北部兰州以上黄河干支流水系和高原北部柴达木内流水系,由于其对高原特殊生境表现出独特的适应性而受研究者关注。本文采用聚合酶链式反应（PCR）和直接测序的方法获得了一个分布于柴达木内流水系种群和四个黄河支流种群共99条个体的线粒体DNA（mtDNA）控制区（D-100p）821bp核苷酸的序列,探讨了其种群遗传结构和分化。99条个体的序列经比对后,发现77个（9．37％）多态性位点,共定义了53个单倍型,其中有一个单倍型（DT12）为两个种群（大通种群和互助种群）所共享,其余52个单倍型均为某个种群所特有。遗传多样性分析表明,柴达木种群的单倍型多样度（h=0．79&#177;0．06）和核苷酸多样度（π=0．0027&#177;0．0017）均略低于黄河支流各种群。AMOVA分析结果显示,遗传差异主要发生在种群之内,占75．39％,而小同水系的种群间只有24．61％,各种群间成对的Fst及遗传距离均表明种群间出现了一定程度的种群分化,但系统进化树最示出一种混杂的单倍型分布格局,提示青藏高原东北部地质事件所造成的水系间的隔离形成较晚。单倍型歧点分布呈现为单峰以及中性检验Tajima的D（-1．497,P=0．058）和Fu的Fs（-24．741,P=0．001）结果综合表明,黄河裸裂尻鱼在青藏高原隆升过程中曾经历过近期的种群扩张事件[动物学报54（6）：972—980,2008]。     

青海省6种裂腹鱼COI基因作为DNA条形码的适用性初探

青海省裂腹鱼鱼类至少有20种,占土著鱼类的40%以上,具有重要的生态价值。由于生态环境的恶化和人为因素的干扰,很多物种群已濒临灭绝。快速和准确的物种鉴定对于这些物种的保护至关重要,而基于形态学的传统分类法很难满足这一需求。因此,本研究通过DNA条形码技术初步探讨了在青海省裂腹鱼物种鉴定中的适用性。本研究中,测序获得了青海26尾裂腹鱼(6个物种)的细胞色素c氧化酶亚基I (COI)基因,并经GenBank数据库进行比对;基于K2P模型分析COI序列变异;运用贝叶斯法(BI)和最大似然法(ML)构建系统发育树。结果显示,6种裂腹鱼COI序列检测得到15个单倍型,且各物种间无共享的单倍型。基于K2P模型,最大种内遗传距离和最小种间遗传距离分别为(0.621±0.297)%和(2.792±0.644)%。种间平均遗传距离为(12.205±1.307)%,约为种内平均遗传距离((0.327±0.162)%)的37倍,表明各物种的COI序列间已经形成明显"条形码间隙"。AMOVA分析显示,遗传变异主要来自种间,约占97.05%;FST=0.970 54,p<0.01,说明各物种间分化程度极高。此外,基于BI和ML方法构建的系统树具有一致的拓扑结构,分辨率较高;各物种均单独聚为一个发育枝,拓扑结构合理。以上结果表明,COI基因作为DNA条形码在青海裂腹鱼物种鉴定中具有较高的适用性。