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黑暗环境中的洞穴鱼类眼部结构发生了退化,但不同洞穴鱼物种眼部退化程度存在差异,从眼部结构的部分缺失到完全消失的情况均有。洞穴鱼眼部退化是一个复杂的过程,若要揭示其中的奥妙,需要汇集多个学科进行研究。
金线鲃属鱼类(Sinocyclocheilus)是我国特有的鲤科鱼类,仅分布于云南省、贵州省和广西壮族自治区的岩溶地貌(karst)区域中。本属鱼类中的许多物种属于洞穴种(troglobite),身体性状表现出明显的洞穴生活适应性特征,如眼部和色素的退化乃至缺失,身体鳞片退化或消失等,本属的另一些物种则属于非洞穴种(troglophile),表现为与普通地表水体鱼类相同的表现型。值得注意的是金线鲃属鱼类存在一些洞穴种和非洞穴种同域分布的现象,这为研究工作提供了很好的对比条件。
本研究以斑尾小鲃为对象探索了RNA的提取和逆转录,以及PCR扩增,以为今后构建金线鲃的vax1基因cDNA文库奠定基础。选取了金线鲃属内七个不同物种作为研究对象,其中包括犀角金线鲃(Sinocyclocheilusrhinccerous)、透明金线鲃(Sinocyclocheilushyalinus)和无眼金线鲃(Sinocyclocheilusanophthalmus)三种洞穴鱼类和滇池金线鲃(Sinocyclocheilusgrahami)、抚仙金线鲃(Sinocyclocheilustingi)、小孔金线鲃(Sinocyclocheilusangusiprous)和软鳍金线鲃(Sinocyclocheilusmalacopterus)四种非洞穴鱼类,对其中部分标本进行了外部形态数量性状的测量,合并前人的研究数据对形态学性状进行了初步分析;筛选了vax1基因第一外显子片段,进行了序列扩增、测序和遗传多样性分析,并分析了氨基酸序列的变异情况。
本研究得出以下结论:
1、洞穴金线鲃种类vax1基因碱基变异度要高于非洞穴金线鲃种类,并且vax1基因变异颠换明显多于转换。
2、洞穴金线鲃种类和非洞穴金线鲃种类氨基酸组成种类有一定的差异性,洞穴金线鲃中疏水性氨基酸含量高于亲水性氨基酸;非洞穴金线鲃则相反。
3、洞穴金线鲃和非洞穴金线鲃的vax1基因受到的选择压力不同。非洞穴金线鲃的该基因受纯净化选择作用;典型洞穴金线鲃的vax1基因受达尔文正选择的作用。
4、采用斑尾小鲃(Puntiussophore)作为实验材料对vax1基因RNA逆转录的实验条件进行了摸索,确定了提取RNA的取样组织和PCR反应的最适温度条件。为今后继续构建金线鲃属鱼类vax1基因cDNA文库提供了参考。