藏鸡和两种低地鸡线粒体全基因组序列的测定和比对 - science china .pdfVIP

中国科学 C 辑:生命科学 2007 年 第37 卷 第6 期: 620~624 SCIENCE IN CHINA PRESS 藏鸡和两种低地鸡线粒体全基因组序列 的测定和比对 * * 鲍海港 赵春江 李俊英 吴常信 ( 中国农业大学动物科技学院, 北京 100094) 摘要 藏鸡生活在青藏高原, 它对高原低氧具有一定的遗传适应能力. 丝羽乌骨鸡和寿光鸡都 是低地鸡种, 缺乏对低氧环境的遗传适应能力. 鸡的线粒体基因组总长16785 bp, 共编码37 个基 因, 这些基因的编码产物均与线粒体的呼吸作用和氧化磷酸化相关, 它们的突变均有可能影响线 粒体的功能, 因此均可被选为藏鸡低氧遗传适应的候选基因. 测定比较藏鸡和低地鸡的线粒体基 因组, 可以为进一步研究藏鸡的低氧遗传适应机理提供线索. 本研究测定和比较了藏鸡、丝羽乌 骨鸡和寿光鸡的线粒体全基因组序列, 发现藏鸡线粒体基因组总长为16784~16786 bp, 丝羽乌骨 鸡为16785 bp, 寿光鸡为16784 bp; 比对后共发现突变(包括单核苷酸多态性(SNP)、单碱基缺失 和插入)120 个, 其中tRNA 基因突变4 个, rRNA 基因突变10 个, D-LOOP 区突变39 个, 基因间隔 区突变1 个, 编码蛋白质亚基的碱基突变66 个(包括同义突变48 个, 错义突变 18 个). 关键词 藏鸡 低地鸡 线粒体基因组 低氧 藏 鸡 生 活 在 青 藏 高 原 , 主 要 分 布 于 海 拔 13%)条件下的受精蛋孵化率, 结果表明, 藏鸡的低氧 2200~4100 m 的半农半牧区, 处于一种半野生状态, 孵化率为 40%, 而丝羽乌骨鸡只有 2%(未发表资料). 其体型外貌和生活习性与家鸡祖先红色原鸡非常相 线粒体是细胞的“动力工厂”, 它通过氧化磷酸 似[1]. 高原低氧环境的长期选择使藏鸡对高原低氧具 化过程, 消耗细胞总耗氧量的 90%, 为生命活动提供 有了一定的遗传适应能力. 丝羽乌骨鸡来源于平均 所需要的大部分能量[4]. 线粒体呼吸功能的变化直接 海拔 750 m左右的江西省泰和县, 寿光鸡主要分布于 关系线粒体对氧气的有效利用. 低氧会抑制与线粒 平均海拔25 m 的山东寿光县, 它们都是低地鸡种, 缺 体呼吸功能密切相关的酶的活性[5,6], 也会使线粒体 [7] 乏对低氧环境的适应能力. 低氧条件下的孵化率是 产生更多的活性氧(reactive oxygen species, ROS) . 低氧遗传适应能力的体现. 在常氧条件下(北京, 氧 活性氧会破坏膜脂, 降低线粒体呼吸酶的活性, 从而 浓度 21%), 藏鸡、寿光鸡和丝羽乌骨鸡的孵化率均 损害线粒体的呼吸功能[8~10]. 藏鸡对高原低氧环境具 约 84%, 但在海拔2900 m 的林芝, 藏鸡的孵化率高于 有较好的遗传适应能力, 它可能与低地鸡种在线粒 78.5%, 而寿光鸡的孵化率只有 32%[2,3]; 在海拔 3650 体的呼吸酶上存在着差异. m 的拉萨, 藏鸡的孵化率约 30.70%, 而寿光鸡只有 鸡的线粒体基因组总长 16785