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MHC基因的表达产物在有颌类免疫调节过程中占有极其重要的地位,MHC基因多态性通常与脊椎动物的疾病抗性或易感性密切相关,因而被认为是分析脊椎动物适应性进化的最佳候选标记之一。前期研究发现,凹耳臭蛙(Odorrana tormorta)MHC II类B基因拥有较高的基因位点和等位基因多样性。基于微卫星和线粒体cyt b基因的研究结果显示,该物种拥有较高的核遗传变异和较低的线粒体遗传多样性,皖南地区种群间已经产生了显著的遗传分化。MHC基因多样性受病原体介导的平衡选择作用,种群间的遗传分化受环境病原体的时空动态等因素影响。因此,本研究利用II类MHC基因单基因座位Odto-A作为分子标记,对皖南山区6个种群145个个体进行检测,着重阐明:皖南凹耳臭蛙种群间基于MHC基因的遗传变异及其分布是否与中性分子标记相一致?种群的适应性进化潜力如何?获得的主要结果如下: 1.利用单座位Odto-A特异性引物从6个种群145个个体中共检测到27个核苷酸变异位点,定义了27个独特的等位基因,其中,种群间共享等位基因10个,各种群私有等位基因17个。除6个种群共享等位基因Odto-A*01和Odto-A*16的频率在总种群和各子种群中均明显较高以外,其余等位基因频率相对较为均匀。等位基因序列碱基替换分析结果显示,抗原结合区(ABS)非同义替换率(dn)显著的大于同义替换率(ds)(P<0.05),而非ABS区ds则大于dn,揭示该物种B基因历史上曾经历了显著的正选择作用,而非ABS可能经历了净化选择作用。系统发生分析显示,凹耳臭蛙所有等位基因与蛙属的青铜蛙的一个等位基因构成一个单系群,表明臭蛙属与蛙属部分物种的B基因之间可能享有共同的谱系,跨物种进化也可能是凹耳臭蛙B基因多态性的一个维持机制。 2.皖南凹耳臭蛙6个种群145个个体总的基因多样性为0.812,核苷酸多样性为0.01790。6个子种群的单倍型多样性多样性变化范围为0.531~0.864,香溪种群单倍型多样性最高,最低的是漳河种群;与低水平的单倍型多样性相悖的是漳河种群的核苷酸多样性最高,达到0.01799,而核苷酸多样性最低的则是西坑种群,为0.01598。与线粒体cyt b基因遗传多样性相比,两种分子标记所揭示的单倍型多样性差别不大,但B基因的核苷酸多样性较之线粒体cyt b基因的高达一个数量级。表明MHC基因具有更快的进化速率。MHC基因丰富的核苷酸多态性可能与其病原体抗性多样性密切相关。 3. AMOVA软件分析结果显示,皖南山区6个凹耳臭蛙种群MHC II类B基因94.36%的遗传变异来源于种群内,种群间发生了显著的遗传分化(Fst=0.05644,P=0.00391)。成对种群间的遗传分化分析结果显示,直线距离最近的浮溪和香溪种群间也发生了显著的遗传分化,显示这两个种群经历了不同的选择压力。由于受平衡选择的作用,与基于微卫星和线粒体基因所揭示的遗传格局不同,基于MHC基因的种群遗传分化与直线地理距离均没有明显的相关性,而与种群所经历的选择压力密切相关。本研究的结果表明,皖南现存凹耳臭蛙不同种群所经历的环境病原体的选择压力存在时空变异。