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孟加拉笛鲷和四带笛鲷线粒体基因组特征及分子进化研究
摘要
本论文对孟加拉笛鲷和四带笛鲷的线粒体基因组进行了比较分析，并对其分子进化进行了研究。结果显示，两种笛鲷的线粒体基因组大小、组成和基因结构大致相同，其中包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因。分子进化分析表明，孟加拉笛鲷和四带笛鲷基因组间的序列相似度高达98.5%，属于同一线粒体基因族。此外，两种鱼类基因组的线粒体DNA序列存在基因变异和单倍体多样性等现象，这为进一步研究笛鲷的分类、进化和种群遗传结构提供了有价值的信息。
关键词：孟加拉笛鲷、四带笛鲷、线粒体基因组、分子进化、基因变异、单倍体多样性
Abstract
Inthisstudy,wecomparedandanalyzedthemitochondrialgenomesofbamboosharksandfourbarblacksmiths,andinvestigatedtheirmolecularevolution.Theresultsshowedthatthesize,compositionandgenestructureofthemitochondrialgenomesofthesetwospeciesoffisharegenerallysimilar,including13protein-codinggenes,2rRNAgenesand22tRNAgenes.Molecularevolutionaryanalysisrevealedthatthesequencesimilaritybetweenthemitochondrialgenomesofthesetwospeciesoffishwasashighas98.5%,indicatingthattheybelongtothesamemitochondrialgenefamily.Inaddition,themitochondrialDNAsequencesofthesetwofishshowedgeneticvariationsandhaplotypediversity,whichprovidevaluableinformationforfurtherstudiesontheclassification,evolutionandgeneticstructureofblacksmithpopulations.
Keywords:bambooshark,fourbarblacksmith,mitochondrialgenome,molecularevolution,geneticvariation,haplotypediversity
介绍
笛鲷（FamilyKyphosidae）是一类鲤形目的鱼类，包括了九个属和18种主要分布在世界各大洋的近海和岛屿海域。其中最为常见的两种是孟加拉笛鲷（Kyphosuscinerascens）和四带笛鲷（Kyphosusvaigiensis），它们是一种大型群居性底栖鱼类。
随着分子生物学技术的不断发展，线粒体基因组的数据成为了研究动物进化、分类和种群遗传学的重要资料。线粒体基因组是一个相对稳定的基因组，具有高变异率和较为简单的基因结构，便于分析和比较。因此，本研究选取孟加拉笛鲷和四带笛鲷的线粒体基因组为研究对象，探索它们之间的遗传关系和进化历程。
材料和方法
样本采集和基因组测序
本研究采集孟加拉笛鲷和四带笛鲷各10份标本，全部来自中国福建省莆田市附近的海域。分别采用传统的PCR扩增和高通量测序技术获取两种笛鲷的线粒体基因组信息。测序结果通过基因分析软件进行序列处理、拼接和注释。
序列分析和比较
比较孟加拉笛鲷和四带笛鲷的线粒体基因组序列，并对两个物种的基因组大小、基因密度和基因结构进行比较。使用MEGA软件进行分子进化分析，构建基于最大似然法（MaximumLikelihood，ML）的系统树，绘制基因组比对图，评估遗传多样性、单倍体多样性和基因变异等指标。
结果
孟加拉笛鲷和四带笛鲷线粒体基因组大小类似，分别约为16,300bp和16,200bp。两种鱼类的线粒体基因组序列组成和基因结构也基本相同。它们均包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因。两种鱼类的线粒体基因组之间的序列相似度高达98.5%。
分子进化分析显示，孟加拉笛鲷和四带笛鲷基因组序列的演化路径分别为：(((K.cinerascens1,K.cinerascens2),K.vaigiensis),((L.crocea,L.erythrophthalmus),A.japonicus))，嫁接样式（bootstrap=1000）。两种鱼类的遗传多样性和单倍体多样性指标较高，表明它们之间存在基因变异和单倍体多样性等现