（特种经济动物饲养专业论文）21种雀形目鸟类细胞色素b基因序列分析及其系统发育研究.pdf

摘要 摘要 雀形目鸟类是鸟纲中最大的一个类群，在自然界c | i 有着1 泛的适应辐射，有关该类 群的起源以及各科演化关系，一直是鸟类学研究中争论的主要问题之一。在系统学研究 上，由于分子系统学所具有的优势，近些年来，越来越多的人应用分子系统学的方法进 行鸟类系统发育研究。本研究应用d n a 序列分析的方法，测定了雀形目2 1 种鸟类线粒 体细胞色素b 基因部分序列，并利用软件对序列进行分析，构建了系统树，结果表明： 1 在沼泽山雀( p a r u sp a l u s t r i s ) 中可能存在核内线粒体假基因( n u m t s ) ，而在灰 背鸫( t u r d u sh o r t u l o r u n ) 和煤山雀( p a r u sa t e r ) 中扩增出的异常片段是否为核内线粒 体假基因还有待进一步研究。 2 细胞色素b 基因序列( 4 5 5 b p ) 的特点：t 、c 、a 、g 的平均含量为2 4 2 、 3 2 2 、2 8 5 、1 5 1 ，g 十c 含量为4 7 - 3 ，密码子第三位的碱基使用存在严重的偏 倚，密码子第三位碱基倾向于a 或c ( a + c 含量为8 6 4 ) ，而第三位碱基是g 的概 率最小( 2 7 ) ；核苷酸的变异主要是转换和颠换，且转换多于颠换，r 平均值为 1 5 ，其中密码子第一位r - 2 3 ，第二位无颠换，全是转换，第三位r = i 3 ；同义密码子 的使用存在偏倚；序列之间的平均遗传距离为0 1 7 6 3 在科级系统关系上，认为燕雀类和鸦类的分歧达到了科级水平，支持将它们分别 归入燕雀科和鸦科；支持将鹕类、鸫类、长尾l u 雀类、鸢类和岩鹨类独立成科的脱点； 通过构建系统树，初步确定了科间的系统关系： ( ( 鸫科，鸫科) ，( ( ( 长尾l i j 雀科，莺科) ，山雀科) ，( ( 岩鹨科，( 鸦科，燕 雀科) ) ) ) ) 9 其中也是山雀科可能的位置，有待进一步研究。 4 在科下系统关系上，认为应在在燕雀科( f r i n g i l l i d a e ) 下设一新的皿科一锡嘴雀皿 科( c o c c o t h r a u s t i n a e ) ，与已有的燕雀哑科和金翅雀亚科平级。 5 根据相对速率检验，认为各主要分支的替代速率相同。并根据每百万年2 的进 化速率推断出了各主要分支的大致分歧时间：燕雀科与鸦科的分歧时问在8 0 百万年左 右，鸫科和鸫科的分歧时间也在8 0 百力年左右，长尾山雀科与莺科的分歧时f b j 在9 - 3 百万年左右。在燕雀科内部，锡嘴雀亚科和金翅雀亚科的分歧时问在7 3 百万年左右。 北朱雀和长尾雀的分歧时间在5 0 百万年左右。而两个外群的分歧时问在1 2 4 卣力1 年左 右。 关键词：雀形目，细胞色素b ，系统发育，系统树 a b s t r a c t p a s s e r i f o r m e si st h el a r g e s tg r o u pi na y e s i th a sb r o a da d a p t i v er a d i a t i o n si nt h en a t u r e t h e o r i g i na n de v o l u t i o no fp a s s e r i f o r m e sh a v eb e e nm a j o ra r g u m e n t si no r n i t h o l o g y w i t ht h e a d v a n t a g e so fm o l e c u l a rs y s t e m a t i c s ，m o r ea n dm o r es c h l o r st e n dt ou s em o l e c u l a rs y s t e m a t i c m e t h o d si na v i a np h y l o g e n e t i cr e s e a r c h e s i nt h i sr e s e a r c h ，w e a p p l i e dd n as e q u e n c i n g m e t h o dt os t u d yt h ep h y l o g e n ya n de v o l u t i o no f2 1p a s s e r i n es p e c i e s p a r t i a lc y t o c h r o m eb g e n es e q u e n c e so ft h e s eb i r d sw e r es e q u e n c e da n da n a l y z e d a l s o ，p h y l o g e n e t i et r e e sw e r e c o n s t r u c t e du s i n gm e g a3 t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 n u c l e a rm i t o c h o n d r i a lp s e u d o g e n ec o p i e sp r o b a b l ye x s i t e di nm a r s ht i t ( p a r u sp a l u s t r i s ) a l s o ，i ng r e y - b a c k e dt h r u s h ( t u r d u sh o r t u l o r u n ) a n dc o a lt i t ( p a r u sa t e r ) ，a b n o r m a lf r a g m e n t s w e r ea m p l i f i e do u t b u ti tn e e d sf u r t h e rs t u d i e st ov e r i f yw h a tt h e s ea b n o r m a lf r a g m e n t sa r e 2 t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp a r t i a lc y t o c h r o m ebg e n es e q u e n c e s ( 4 5 5 b p ) a r ea sf o l l o w s ： a v e r a g eb a s ef r e q u e n c i e so ft c ，aa n dg a r e2 4 2 ，3 2 2 ，2 8 5 a n d1 5 1 ，r e s p e c t i v e l y ； t o t a lf r e q u e n c yo fga n dci s4 7 3 ：t h e r ea r es t r o n gb a s eu s a g eb i a si nt h et h i r dc o d c ns i t e s w i t ht o t a lf r e q u e n c yo faa n dcb e i n g8 6 4 a n dg sf r e q u e n c y2 7 ：t r a n s t i o n sa n d t r a n s v e r s i o n sa r et h em a j o rt y p e so fn u e l e o t i d es u b s t i t u t i o n sa n dt h en u m b e ro ft r a n s t i o n sa r e l a r g e rt h a nt h a to ft r a n s v e r s i o n s ；t h ea v e r a g er a t i oo ft r a n s t i o n st ot r a n s v e r s i o n si s 1 5 ：t h e r a t i o so ft r a n s t i o n st ot r a n s v e r s i o n si nt h ef i r s ta n dt h i r dc o d e ns i t e sa r e2 3a n d1 3a n dt h e r e a r en ot r a n s v e r s i o n si nt h es e c o n dc o d e ns i t e s ；t h e r ea l ea l s os t r o n gb i a si nt h es y n o n y m o u s c o d e nu s a g e ；t h eo v e r a l lg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e ns e q u e n c e si so 17 6 3 t h er e s u l t ss h o wt h a tf r i n g i l l i d sa n d e m b e r i z i d s s h o u l db el i s t e di n t ot w of a m i l i e s ( f r i n g i l l i d a ea n de m b e r i z i d a e ) ，n o tt w os u b f a m i l i e s ；a l s ot h em u s c i c a p i d s ，t u r d i d s ，l o n g t a i l e d p r r i d s ，s y l v i i d sa n dp r u n e l l i d ss h o u l da l lb el i s t e di n t of a m i l i e s t h r o u g ht h ec o n s t r u c t i o n so f p h y l o g e n e t i ct r e e s t h ei n t e r f a m i l i a rr l a t i o n s h i p sw e r ed e f i n e da sf o l l o w s ： ( ( m u s c i c a p i d a e ，t u r n i d a e ) ，( ( ( a e g i t h a l i d a e ，s y l v i i d a e ) ，p a r i d a e ) ，( ( p r u n e l l d a e ， ( e m b e r i z i d a e ，f r i n g i l l i d a e ) ) ) ) ) 4 an e ws u n f a m i l y c o c c o t h r a u s t i n a ei ss u g g e s t e dt ob ef o u n d e dp a r a l l e lt of r i n g i l l n a ea n d c a r d u e l i n a e 5 t h es u b s t i t u t i o nr a t e so f m a j o rc l a d e sa r et h o u g h tt ob et h es a m ea c c o r d i n gt or e l a t i v er a t e t e s t s t h ed i v e r g e n c et i m eo fm a j o rc l a d e si se s t i m a t e da tt h er a t eo f2 p e rm i l l i o ny e a r s t h u st h ee s t i m a t e dd i v e r g e n c et i m e o ff r i n g i l l i d a ea n de m b e r i z i d a ei s8 0m i l l i o ny e a r s ， m u s e i c a p i d a ea n dt u m i d a e8 0m na e g i t h a l i d a ea n ds y l v i i d a e9 3m y r , c o c c o t h r a u s t i n a e a n dc a r d u e l i n a e7 3m p a l l a s sr o s c f i n c ha n dl o n g t a i l e dr o s e f i n c h5 0m y r , t w oo u t g r o u p s 1 2 4 m ” k e y w o r d s ：p a s s e r i f o r m e s ，c y t o c h r o m eb ，p h y l o g e n y , p h y l o g e n e t i ct r e e 1 1 引言 1 绪论 分子系统学( m o l e c u l a rs y s t e m a t i c s ) 足以i 分予水平| j 描述稍1 解释7 卜物的多样牡及其 演化规律的科学。最早的分子系统学研究可以追溯到一个1 = i = 纪以前开始的j f i 【清学研究， 而系统学研究真正进入分子时代则是在d n a 双螺旋结构模型提出以后。2 0 世纪6 0 年 代，分子系统学研究进入了蛋白质研究时代。这个时期分子系统学研究主要以蛋白质结 构为基础，等位酶电泳是研究的热点。此后，随着d n a 技术的成熟，尤其是2 0 世纪 8 0 年代以来，伴随p c r 技术的发展，d n a 取代蛋白质成为分子系统学研究的主体。 形态解剖、行为、分子和细胞学特征等是系统学主要的性状来源。分子系统学与其 它系统学方法相比有以下突出的优点：1 信息量大。分予数据的最大优点在于它是包含 了所有遗传信息的数据集。一个有机体的所有遗传信息是山d n a 编码的，以遗传为基 础的形态性状仅仅是遗传信息数据集中一个很小的子集。一个生物的最大独立性状的数 目即是其基因组中d n a 核苷酸对的数目。虽然目前所测定的分子性状只是很少的一部 分，但可以预料分子性状将成为系统学研究最基本的数据；2 应用范围广。由于撼因组 大小和不同部分进化速率的多样性，分子特征提供了个从非常近的时问到地球上二生命 起源范围内的系统发育记录，因此，理论上讲，任何水平的系统学问题都能通过选择适 当的分子类型来解决；3 分子钟提供了进化时间。目前所利用的数据中，只有化石、生 物地理和分子数据能提供生物演化的时间证据。通过适当的理论推算和经验及化石数据 的校准，从分子数据中就可以估算分类单元之间的分歧年代；4 非遗传变异影响小。出 于遗传关系是生物之间最根本的关系，因此进化和分类比较研究的性状必须是可遗传的 变异。对于形态特征来说，环境因素、平行和趋同进化对其影响较大，而d n a 序列数 据几乎完全是可遗传的变异。虽然基因的表达产物及小分子化合物也受环境的影响，但 一般来说分子性状比形态性状更少受环境条件、平行和趋同进化的影响j 。 当然，分子系统学也存在一定的缺陷。首先是取样的限制。大多数分子系统学方法 都要求检测的分子具有完整的结构和生理活性，因而对于博物馆标小和化石标本，分子 系统学方法应用比较困难。另外，对现存生物样品一般都要求低温冷冻保存，这也限制 了分子系统学的应用范围和规模。除此之外，分子系统学还面临着研究费用高、技术比 较复杂以及方法学的问题。 分子系统学的兴起使古老的系统学研究，尤其足系统发育和进化研究，从一种经验 性的推论发展到在分子水平上对演化机制本质的探讨，并使从个体到生物界各个水平的 系统发育和进化研究统一起来。随着技术上的不断进步，：! 】i | 之分子数掘的不断增加，分 子系统学方法及数据在不久的将来可能成为系统学研究最主要的方法和数据来源，并将 引起分类、系统发育和进化研究中的又一次革命性的变化。以目前的研究态势和发展速 度。分子系统学面临的主要困难，如费用高，技术复杂以及方法学问题，不久将会得到 改进和提高。 1 2 鸟类分子系统学研究现状 鸟类的系统学研究一直是其他动物系统学研究的典范和捞样，存方法和原理上一直 处于领先地位，并产生出许多新的观点和方法。分了系统学研究出类似。传统的鸟类 系统学研究主要以形态学研究为主，在研究上存在许多有争议之处。随着分子生物学技 术的发展，从分子水平上解决这些不确切的问题，是目前鸟类系统学发展的主流趋势。 而在众多的分子类型中，核酸( 主要是d n a ) i i 掘了呜类分子系统学研究的主导地 位。 1 2 1 研究方法及概况 d n a 标记及相应技术是伴随着它们在各个领域的具体应_ | 而发展的。任何一利- 标记 被发现后，鸟类都是重要的应用对象。到日j i 为i 叫j 现的几币i - k 要的遗传标记在鸟类系 统学研究方面都有广泛的应用。这些d n a 标记包括d n a 杂交技术( d n a h y b r i d i z a t i o n ) 、限制性片段长度多念性( r e s t r i c t i o nf r a g m e n tl e n g t hp o l y m o r o p h i s m ， r f l p ) 、随机扩增多态d n a ( r a n d o ma m p l i f i e dp o l y m o r p h i cd n a ，r a p d ) 、微卫星 ( m i c r o s a t e l l i t e ) 以及d n a 序列多态性( d n as e q u e n c ep o l y m o r p h i s m ) 。 1 2 1 1d n a 杂交技术 d n a 杂交技术的理论基础是d n a 变性一复性的动力学原理。从两个不同类群的个 体中提取的基因组d n a 在溶液中混合，经变性一复性后，两个基闪组之砌的i 司源互补 链形成的双链分子将由于它们之间自共同祖先分歧后产生差异而具有非配对碱基，这种 非配对碱基的多少可用这些杂交分子的熔解温度( t 。) 来衡量，异源双链分子的t 。相 对于同源双链分子的t 。值的降低值可作为所比较的两个基因组差异的指标。s i b l e y & a h l q u i s t 用的一个指标是a t 5 0 h ，即异源双链分子和同源双链分予各有5 0 熔解时的 t 。差值。a t 5 0 h 值越大，表明亲缘关系越远。如纲级分类单元的a t 5 0 h 值为3 l 一3 3 ， 目级为2 0 2 2 ，科级为9 1 1 等。 d n a 杂交技术在2 0 世纪8 0 年代前后曾有过大规模的研究。s h e l d o n ( 1 9 8 7 ) 应州单 拷贝d n a 杂交技术对鹳形目鹭科( a r d e i d a e ) 3 1 种( 含亚种) 鸟类进行了系统关系研 究，结果表明：s y r i g m a 属与e g r e t t a 属亲缘关系较近，b u b u l c u s 和c a s m e r o d i u s 属与 a r d e a 属关系较近，而e g r e t t a 属与a r d e a 属的关系较远。另外还发现在不同的鹭类世系 中，单拷贝d n a 的进化速率并不相同口】。k r a j e w s k i ( 1 9 8 9 ) 应用d n a 杂交技术对现存 的1 5 种鹤进行了系统发育研究，提出了新的分类体系。i 幺体系基本与传统分类体系相 同，如将鹤科分为冕鹤亚科( b a l e a r i c i n a e ) 和鹤业科( g r u i n a e ) ；1 i 过该体系将鹤亚科 1 3 种鹤均归为了一个属( g r u s ) ，而不是传统的3 个属p l 。在众多的研究中，s i b l e y a h l q u i s t 所做的工作最引人注目。他们用了十多年的时问，针对1 7 0 0 多种鸟类，做了 2 6 0 0 0 多个杂交实验，建立了一套基于d n a 杂交技术的新的j 娄分类体系1 4 1 。与传统分 绢沦 类体系川比，i 受套分类体系最人的变动就址将f 统分炎体系l | l i | 0 们形| 1 、鸥肜li 、f m t d 、鹱形日、鹈形f 1 、鹳形h 以及鸽形1 1 沙鸡科均入扩人之肟的新| 1 9 鹤形【f 之一i 。他 们这一套分类体系在刚外影响很大，j 结论已经被广泛接受。嘲i a 虽然剥这套分类体 系有所介绍，似人都0 ：详细，影响较小。t i 敬能等( 2 0 0 0 ) 编并的t i ；i ：类型f 外r 册是最) i t 使川这一分类体系介绍我团鸟类的书籍。 现在的。弓类分子系统发商研究r 1 1 ，d n a 杂交技术已经很少应川1 。除了j 戈验操作 复杂，需要放劓性标i 0 3 1 - ，d n a 杂交技术的卜篮缺1 5 | ；1 住j ：遗化j i | ! 高f ( , j 4 i l 利1 “。5 j 外， 杂交数据矩阼的完整性和数据处理力法也是d n a 杂交技术i d l f i n 勺卜嘤问题| c ”。i ( i j 这曲 点i f 足些人对s i b l e y & a h l q u i s t 的研究成果胃疑f 内地方1 0 8 l 。小过，很多学_ | l j 还魁刘 d n a 杂交技术表叫认i i j ，j c ；j c 足近年术川j 学冉利j 1 1d n a 序列数川验“j d n a 杂交 技术的有效性1 5 ，。 1 2 1 2r f l p 分析技术 限制性片段长度多态一i i - ( r f l p ) 分析技术址利川l j 川| j 限制m j | = ：j j 晰_ l j 化小i l i j 个 体的同源d n a 分子( 核d n a ，m t d n a 或总d n a ) ，f u 泳后，i , , cj 1jd n a ；| 针杂交行放 射自显影，从f m 得剑与探针t 同源的d n a 序列酶切l 习谱。根据得到的酶剀l 矧谱汁算遗传 距离，从而构建系统发育倒。i u 以川作探针t 的序j , l t i 线粒体d n a ，r d n a 。十i i i 物，i i 诬j 以用叶绿休d n a 。r d n a 在植物及昆虫l 扣应j l 】较多，鸟类中尚未见应用。山于线粒体 d n a 可以不需要杂交和放射自显影就能榆测出d n a 片段的差异，因此，在鸟类分了系 统学硼f 究1 1 1 ，m t d n a 的r f l p 分析技术 z l lj ；1 了j 。泛的应川。 g l a u s e ( 1 9 8 1 ) 尚次报道了鸡形m g a l l i f o n n e s ) ) l l j ：类的m i d n a 的戳制 ：”段k 度多态。f l ：，并探讨了它们的亲缘关系【i ”1 。s h i e l d s & w i l s o n 1 9 8 7 ) 划美洲5 种鹅的 m t d n a 进行了r f l p 分析，提j 美洲鹅m t d n a 进化述j 红为 吐i i j i 二2 i i ：f 统的分 类学认为物种之问能否杂交是它们亲缘灭系远近的一个露要标准，似z i n ke la 1 ( 1 9 9 1 ) 刈 z o n o t r i c h i a 属5 种鸟类进行的m t d n ar f l p 分折结果则与b a n k s & j o h n s o n s ( 1 9 6 1 ) 的 观点致：属m i t 杂交的| l j 能性比属内杂交要人。z i n ke ta 1 f 1 9 9 1 ) 认为4 i 能杂交的物种 不1 定就比能杂交的物种亲缘关系远i ”l 。l q 内仃荚弓类m t d n af 内r f l p 研究，嫩f l 址 h 吴鹤龄、林建生关j 二：j l 京鸭m t d n a 的r f l p 研究。还确李庆伟等对多个 i 弓类 m t d n af 门r f l p 分杉i l | j “川。 在对鸟类i n t d n a 进行r f l p 分析过；f 【| ! i h 发现i _ 类线卡讧体j w 纰仃九人小彩态 性。d i t t m a ne ta 1 ( 1 9 9 1 ) 研究的粥形f f l 呜类线粒体基冈组大小为1 8 2 1 9 3 k b j i “io 李庆伟 等( 1 9 9 8 ) 报道了鸨形门8 种鸟类线粒体挂组【人小为1 6 7 8 2 3 3 5 k b l l 3 10 像形h1 0 种 鸟类线粒体基因组大小为1 6 4 2 2 3 1 3k b 【i ”。马类线粒体綮闪纰增人的分了机制】i 还 不清楚，但是基因组增大的现象是普遍存在的，对其进行深入研究将会有助于搦示1 马类 f 1 9 5 ) r 进化_ 手l i 系统发育。 1 2 1 3r a p d 分析技术 r a p d ( 0 0l o “增多态一陲d n a ) 技术是建立在p c r 技术之i 二的。它足以系列小 同的随t ) l t ：t l i 列碱基顺序的单链寡核二汗酸为川物，划, r ，h o i - 究的d n a 进行护增。，j i 物的k 度通常为1 0 b p ，也i f 。以更氏( 2 0 一3 0 b p ) 或业短( 5 8 b p ) 。扩增后的多态f l ! d n ai , j 迎 过 乜泳后片段数 j 变化求榆测。i l i 昕川的引物址随十j l n 0 ，凶此1 i 需婴刈所研究的牛物 东北林、眦人，学坝i 学位论文 基凼组了解太多。而mr a p d 分析象其他p c r 技术，刈d n a 帧板j m j 坚从少。 f hr a p d 标u 也有以卜_ 缺，_ ：r a p d 为鼹一m ：标记，丽1 ：是j e 淞一p i ：标记，巧j 能彳j 效黪! i i j 尔 合r ；易受反应条_ f 4 - f f j 影响，如果模板d n a 的质和最仃所小州，那么u 州变足水羽 个个体的样i i 得到的结果也可能：_ t 卜删，这埘j - - ：类来说，泛缌川酬质r i t f l g 样，仙址小常 难的，所以，稳定性垌i 重复性较差；”外，吐1 于同一个体系内扩增多个k 度1 i i 司的片 段，p c r 反应效率也会出现差异，因此，些片段产鼠很高，前：凝胶上已1 i 剡读，嘶5 j 一些片段产量很低，在胶图j j ：分辨起米【_ | | 难。这帆, - , i x z l l 以o l 力式址求的数 _ i | ； i 现 偏差，给分析结果带来相应的洪差，甚至足严重错误。 鉴r i ：述原冈，r a p d 在i 马类系统学小应用较少，从址j ：刈红坝啄小kk l 嘴秧 鸩、朱鹳、鹤等儿种i 类豹铆 究，近年来儿乎没仃感川r a p d 进m ： 等动物最统y ：研 究的报道了。h a i ge ta 1 ( 1 9 9 4 ) 刘一种红顺啄小1 弓( p i c o i d e sb o r e a l i s ) 进行了种 ：1 = 遗化 多样性的研究【l ”。f l e i s c h e re ta 1 ( 1 9 9 4 ) 研究了i l j 【利福尼、限一种濒危的k 嘴秧鸡 ( r a l l u sf o ，g i r o s t r i s ) 的种群遗传结构| l ”。p a d i i l ae la 1 ( 2 0 0 0 ) 川r a p d 技术州究厂 个两班珂：雕( a q u i l aa d a l b e r t i ) 种群的遗传多样性。绵果发现这个物种的杂合度比较高 ( h = o ，2 6 7 0 0 0 8 ) 。根据2 5 个个体之间的遗传距离，可以建立更多的交配形式以保存 遗传多样一9 1o 困内方面，白秀娟( 1 9 9 7 ) 鹰j | r a p d 分舸i 技术列- i i i 柯分嘶j 晌9 利r 鹤类j ；i 行了系统发育研究，并结合l d h 州r 酶和角蛋门f u 泳分析，认为月顺鹤、照颁 鹤、白枕鹤、赤颈鹤的亲缘关系较近，丽与灰鹤、白头鹤、沙匠鹤的关系较远，与臼 鹤、蓑习习鹤的灭系最远1 2 。刘斌等( 1 9 9 9 ) 划朱鹦( n i p p o n i an i p p o n ) 上垃行了r a p d 分 析，确定了8 个朱鹘的亲缘关系i “i 。 1 2 _ 1 4 微卫星技术， 微l i 星( m i c r o s a t e l l i t e ) d n a 义叫简f f ，| m 复序列( s s r ) ，足 l i2 5 个核什酸为亚复 单位组成的长达几卜个核苷酸的重复序列，广泛分4 i i f i 真核生物丛纠一i - 。炎微【j 艰可分斫i 存整个基冈绀的不同位置h r 坫甄复次数和币复程度的不同而形成侮个庸 化的多态悱。微。i ! 星侮点两侧订段保。、】+ 的d n a 序列，l 盼j 以楸w 两侧序列波汁 物进行p c r 扩增，然后通过变一陀聚丙烯酰胺凝胶r 乜泳，比较扩增产物的k 度变化，州 呵显示j _ _ i i 同基因型的个体1 ， ：每个微 星能点地多态性。j i 微p 尿d n a 蕊岔的多态忭 f 富，l l 前已成为人类遗传蚓瀚 j | ：究的热点。微。ij i ! 技术的优点足：它采川rp c r 技 术，只需极少量的d n a 样品，且质量要求不高；其产物进行i u 泳分离n 7 i ，丫l 碱j 。f | 勺滔 分辨率，遗传信息量大；共裎性标记：微卫星每个位点都有以：多等位形式：所缸小- - 2 i l ! 吲 型确即，因j i - l 记录的条带致、客j ! ! i l 、叫确。该山浊的小足足0 i 物的通川i ! 1 4 、1 j ，r 州1 必须针对每个染色体鹰似的微11 拦，根 ：j ：c 具两i i i , m q f f l 拷贝序列设，j 1 物。 由于微：j ! 星引物的不易获得，限制了它的广泛应j h ，仇随萧越来越多的微。jt 。序列 被兜隆和测序，4 更多f f ，j 微l i 型，j i 物会被i 盐m i i 术。似剑mj 衄川微 标i l ! 刈- ：类系 统关系进行研究的报道还比较少，其原闪町能类w 川较小仃火，阳j r 丐类e w 纰 巾还缺少“垃圾d n a ”，另外鸟类基组文席小微卫撮位点的兜降比其他物种要少的 多。微卫星技术已j 玎二丁：i 弓类的遗传变井、进化j 社会 j ：为。学以及种群结干幻等山i f l 的研 究。n e s j ee ta 1 ( 2 0 0 0 ) 应用1 2 个微| 星位点划1 4 6 个游乍个体进 r 了研究，结果表| 1 j j 嘶蠛迪纳维弧半岛北部j f f l 南部f i q 3 q 群、斯= l 迪纳维弧半岛干i 【靠格3 q 种群之f i 1 4 f 托着较 许沦 火的遗f # 分化，挪威尔l 朽部利瑞腆阳l + j 滞之i 1 i j 协。ip ，。, i , f 分化上较小i2 “。 日前微卫星技术更多的是j j - j - 禽类的龋闵蚓晰的构建、卡，j ：址j ； | j j 选择、缘黎定筲 力。存系统学方而的应用还有待j ：进步的发j 融。 1 2 1 5d n a 序列分析 d n a 序列分析是通过比较备类群个体| 1 j 嗣源i ，l w 或錾w 片段的核酸序列，从n i 衲建 分子系统发育树，推断类群川系统发育关系。该方法是h 前进行分r 进化年| l 系统发育研 究最有效、最i t j 弦的。浊。以d n aj l r 别f i j | = 究物种| 勺进化天系人敛分为眄个步骤： ( 1 ) 根据研究的对象与目的，选择适当的捧冈或其他d n ak 域，测定f 1 标d n a ”段 的序列。刘于近缘物种晌研究，应选j = 1 i 进化速度比较快的i 页城：对】二远缘物种，! j ! | j 应选 j i l j 棚列保勺：的区域。( 2 ) 通过d n a 刚源j f 列的比较，鬃川j ，k 小的洲权腓m 0 以戌定的 系统重建途径与力法，如简约法、距离法、似然划i 等综合分析d n aj 列，挺j 双进化信 息，构建分子系统树。 1 2 1 5 1m t d n a 线粒体d n a 具有易分离、进化速度快、母系遗传、缺乏重组和无内岔f 等特点。 这蝗特点使线车讧体d n a 成为分予系统发行学俐 究的类币要n q 分r 标记，也足! hr 弓 类分子系统发育研究懿热点。 在鸟类线粒体3 7 个基冈中，两个f r n a 基因以及计多编码蛋臼的皋郁曾以睢个 或多个组合的形式用于系统发育研究。李庆伟等( 2 0 0 1 ) 研究了隼形 ：| 鹰科4 种鸟类线 粒体d n a 细胞也素b 堪阏的序列芹畀，构建了这4 种l ：炎f l j 分r 系统恻，纳粜o “e _ i 资料和形态学研究结果桐吻合i2 3 。陈晓芳等( 2 0 0 3 ) 研究了 一肜1 1 l5 种【：类线粒仆 n d 6 募冈的序列差异，认为鹬科巾的塍鹬属、鸺科t j 的斑粥属应提升为、i e 科分类j 1 _ _ | 厄， 反i 蒲鹬应为行岛科的一个卜幅分类i 、f i 冗，m 小j 、v 该独直成科 2 “。l u c c h i n ie ta # ( 2 0 0 i ) 测 定了鸡形日松鸡哑科( t e t r a o n i n a e ) 1 7 种鸟类的多个m t d n a 坫吲序列，通过州究认为 松鸡业科起源j 二北美洲，而现有的分却状况是j 次从北美洲到弧欧大陆的扩散1 f 什形 成的l ”i 。s a l z b u r g e re ta 1 f 2 0 0 2 ) j 她j l 】c y t bj 乒歹i j 训f 芎0 rf fi 1 f ；( p a r u sc a e r l t l e u s ) | ，j 系统 关系，认为现存的青i i i 雀应分为两个独立的种：、l t 嗽菏侉( p a t i i sc o e r l t l e u s ) 和m 洲 青jj 】雀( p a r u st e n e r i f f a e ) 。在众多的研究t h 细胞色素b 攮圳的应用最j 、泛。儿e 是【；：【i h 应川单个缺进行f 门i 丐类系统发什o d o i ，细胞色素hj i w 足城常川的，返f r 做 的一个优点是方便研究结果之问的棚l ，比较。近年束，t r n a | 1 j ：级结构也引起人们的 重视，用于系统发育研究【2 7 。28 1 ，凶为其一：级结构含有剪切信号，列1 二推测物利，起源和进 化途径- j j 能具何重要的的潜在价值。 与核基因棚比，线粒体攮i 矧的进化述：簪是荐快的。小过，托线牲1 夺| j 部。0 j l - 帅q 基因进化速率也小尉。其t 扣，控制然速率最快，蜚 j 质基因其次，l n jt r n a 及r r n a 进 化速率则年h 对较慢。此，t r n a 和l | r n a 艰l x j 弘列及j “物：级结构j 。以川j 。技i ；_ 阶 兀问的系统发育研究，蛋自质基闪i _ 以川rr i i 等阶兀的形阿，m 控制区+ 股川j j 制t 卜 阶元的研究。另外，在控制区和基冈内部，也有进化速率小同的区域和化点，血细胞色 素b 基i 碍也有比较保勺：的功能区域，另外，在控制区平l ，叫、i 内部，也柏进化述窄小川的 区域和位点，如控制区内有几个保守的趸城( d 、f 、cb o x e s 以及c s b 1 ) ，而c y t b 坫 园密码f 第三位点进化最快，而第位鱼锻供：p 。 大多数脊椎动物线粒体都拥有3 7 个躯冈，而h j 闪的位氍也比较保i 九j ：仃少数 基因的位置在不同动物类群。 j 有差异。虽然只有少数暴因的位置自所刁i l 刊，但l 搬可能 就反映了1 i 可的进化事件。l 券l i l l ：，人们”j 以利川艇闭最排米研究吗类的系统发育。 在鸟类巾，接因蘑排主要发生征绑腿色素b ( c y t b ) 平l l1 2 sr r n a 肚捌之问。臼：多数i 弓 类中，c y t b 和1 2 sr r n a 之间的皋闵顺序为：c y t b t r n a t h r t r n a p r o n a d h 6 t r n a g l u c o n t r o lr e g i o n t r n a p h e 1 2 sr r n a 。但是，现在已经在裂形目啄木乌科( p i c i d a e ) ， 隼形目( f a l c o n i f o r m e s ) ，鹃形目杜鹃科( c u c u l i d a e ) ，雀形! i dc - 5 禽弧i t ( s u b o s c i n e s ) 以及呜禽业日柳莺属( p h y l l o s c o p u s ) 中发现了一种新的j l l d y - ：c y t b t r n a t h r c o n t r o l r e g i o n t r n a p r o n a d h 6 t r n a g l u n o n c o d i n gr e g i o n t r n a p h e 12 sr r n a l 、”io 呜类 t i ，足：西还有这种新的顺序以及足甭还和刚f q l l , j i l r 仃待j + 进步的研7 t 。j 以再除r 发生熏= l l g b ，上述几种鸟类的线粒体i i t 还多了。段m 编_ t 引( 1 1 0 1 1 一c o d i n gr e g i o n ，n c ) ， 而该段非编码i x ：与控制区( c o n t r o lr e g i o n ) 有较商的同源性，- 1 0 # ) 1 , i j l 源j 。控制l 爻”o i 。 摹冈霓排的现象不仅现在鸟类巾，化j e 他脊 = l i i g j 物r i 也仃刑”i 。般认为i t 机州 是线粒体轻链复制起点的变化造成部分心川多余f | 勺；啦拷叭，以及发生r 多i r ) i i 引涂。 除了, 和j y h 译个或多个基因以及 k _ - - 时蘑排柬分析。弓类系统关系之外，近年来，随着更 多的鸟类线粒体基因组全序列被测定出来，1 i 少人也利川j 鲥全序列进行l ：类系统发 育研究。 在鸟类早期分化方面，形态学研究和d n a 杂交数据认为f 胸类鸟足鸟类c 眦e 较原 始的、较1 1 1 分化山的一支；而突j 埘总i i - 侥形一：炎址i ：类r | | j | 10 缎类i 洋。这n ：心川 核基因i ”l 和i l n a 基冈| 3 3 i 研究鸟类早期分化时也得到了验讯：。f 1 是神：应川线粒体雏川组 全r y ：y j 进行系统发育分析时却得出了相反的结论：雀形睇。马类是i 马类t l f 最弘分化来的 类群l3 4 - 3 5 。1 i 过，不少人划此研究幺。i 果持怀疑态度，儿r t -个讴璎n 勺原就魁j e 样小帘 量太小。因为当时只有儿种鸟的线粒体基冈组全序列被测定 米，而仪仪根据少数儿个 鸟的线粒体摹因组全序列来推断鸟类早期分化历史似乎i - ，信度不高。但足j o h n s o ne ta l ( 2 0 0 1 ) f j9 1 6 条l 弓类的细胞色素b ，是闪序列进行系统发育分析，幺i 粜钳了刈b 类似 的结论【3 6 i 。s l a c ke ta 1 ( 2 0 0 3 ) 用1 9 个鸟类线粒体基吲纰全序列构建的系统树th 雀彤 | = = = | 鸟类电位 ：进化枝的底部【3 7 1 。这表l , j ji 二述结沦的得j ；4 i 仪仪避样本多少f 门川题，还o 数捌处理方法以及外群n 勺选抒有关i ”。”。 m t d n a 的应用主要有以卜儿个限制圳素：单系 j e 4 # 、多照错换、筇j 化密码r 棒 易达到替换饱和以及碱基组成带有明显的偏i 劬性。另外，攮因渗入以及核内似线粒体綦 吲【且是潜拒的影响，尽锊现在还没仃州确f i ；j b i 嘶；。此，哒术越多州人将线粒t 巾j 。】州利 核基吲结合起来进行鸟类系统发商研究防4 ”。 1 2 1 5 2 单拷贝核d n a ( s e n d n a ) s c n d n a 内禽r 进化述率射l 划较怏，m l ：| j i 人小j l l i i ，似边壬”沾f 泶1 、1 的外耻厂，存 易设汁引物进行p c r 扩增。因此，核堆冈山含r ：f _ 希单成为继线粒体坫洲后，”。个 系统发育学研究热点。不过日| j 1 ：用核摧i 嗣内禽r 作标进行t 丐类系统发行的研究还比较 少，主要行以f ) l 个：口一纤维蛋臼原j l g 洲内禽r7 ( 8 ，f i b r i n o g e ni n t r o n7 ，i 3 一f i b i n t7 ) 4 1 - 4 3 ，卵类粘蛋白基因内含予g ( o v o m u c o i di n t r o ng ，o v o g ) 1 3 8 1 ，腺f ：酸激酶，是吲 内含了5