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动物的线粒体基因组具有结构简单稳定、进化速率快、母系遗传、几乎不发生重组等特点,因此目前是用来研究基因结构、功能等的热点。本研究为国家自然基金研究项目的部分环节,首次对虎纹蛙线粒体基因组全序列进行测定与多方面的分析,为进一步探讨蛙科、蛙类或更高级的阶元间系统进化关系具有重要意义。 本论文从线粒体基因组和分类地位等两个方面对虎纹蛙进行研究。 1虎纹蛙(Hoplobatrachus rugulosus)是Wiegmann于1835年命名并归于蛙属的,费梁将其单独划分为虎纹蛙属(Hoplobatrachus),这个学名为目前大部分学者所接受。第一章对虎纹蛙到目前为止的研究概况与进展、线粒体基因组的特点以及选取线粒体基因组作为研究对象的原因、意义等方面进行综述。 2通过常规PCR与2步PCR法,测定了采自广西的虎纹蛙标本线粒体基因组全序列,全长共16905bp,包括13个蛋白编码基因(COⅠ~Ⅲ、ND1～6和ND4L、Cytb、ATP8、ATP6),22个tRNA,2个rRNA基因(12S rRNA、16S rRNA)和一个非编码区。除此之外,它还具有以下几个特殊之处:1)一个tRNAMet拷贝基因;2)tRNALeu(CUN)可能在移位时消失;3)ND5的特殊基因顺序;4)两个重排的tRNA基因(tRNAThr,tRNAPro)。我们分析了基因组的碱基与氨基酸组成,并首次对两栖类蛙科动物的非编码区进行综合研究,例如其一般结构、保守区域等;探讨了ND5的重排等,根据上述特点,认为将虎纹蛙从蛙属中划分出来的观点是合理的。 3根据对虎纹蛙与近缘种的16S rRNA进行序列与空间结构分析。以东方铃蟾作为外群,构建系统树,可以看出虎纹蛙与福建大头娃为一组,并与其它四种构成姐妹群。但总体上并未形成明显的系统地理结构。按照空间结构的平面圆圈图,推测出它们的结构功能单位,对于以后的系统发育学具有较高的参考价值。 4由ND5的重排与tRNAMet拷贝基因我们综合比较了两栖类一些代表物种的mtDNA顺序。根据这个顺序,本论文提出一个新的分类观点:将虎纹蛙、泽蛙与海蛙划分为同一属。