用16S rRNA基因对九种蟹系统学分析【开题报告】

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1、毕业论文开题报告海洋生物资源与环境用16SrRNA基因对九种蟹系统学分析一、选题的背景与意义蟹是十足目（Decapoda）短尾次目的甲壳动物，尤指短尾族（Brachyura）的种类（真蟹），也包括其他一些类型，如歪尾族（Anomura）的种类。常见的有关公蟹、梭子蟹、溪蟹、招潮蟹、绒螯蟹等属，总共约4500种，见于所有海洋、淡水及陆地。通常以步行或爬行的方式移动。蟹类通常为杂食性，多食腐，有些能与其他动物共生。蟹类中可供使用的主要有三疣梭子蟹、远海梭子蟹、青蟹和中华绒螯蟹等，具有较高的营养价值。蟹壳可用以提炼工业原料甲壳素，也可提制葡糖胺。有些蟹类可作中药用。蟹幼体或

2、成体可作饲饵或饲料。所以蟹类具有很好的经济价值和市场开发力。几乎所有蟹类的幼体刚从卵中孵出时外形与成体完全不同。幼体成为水蚤状幼虫，体微小，同名，圆形，无肢体，在海面上游泳。脱皮几次后体型开始增大，成为大眼幼体，这时身体及肢体才更像蟹，再脱皮一次外形方似成体。所以在蟹幼体时，肉眼很难辨别其种类，但很久以来，关于海洋动物的分类及系统进化关系研究仍局限于对其形态学和细胞学方法。由于形态学和细胞学特征往往是基因表达的结果，可比较的分类信息较少且易受到环境等多种因素影响，所以关于包括蟹在内的许多水生动物的分类及系统进化关系一直是困扰人们的难题。自20世纪60年代以来，蛋白质和

3、DNA等信息大分子被广泛应用于生物系统学研究，克服了在利用形态学和细胞学方法对海洋动物做分类和系统进化研究时的诸多缺点，消除了很多海洋动物分类和系统进化研究中的争议，极大地促进了海洋动物分子系统学的发展。DNA分子作为遗传信息的直接载体，不受环境、生物发育阶段及器官组织的影响，因而能较为准确地反映出各个物种间的系统发生关系。而在这其中，线粒体DNA（mtDNA）的优势又更加明显。其具有母系遗传、变异大、无组织特异性等优点，且检测方便，因而在动物的分类、遗传变异分析和系统进化等领域应用广泛。其中尤以编码线粒体细胞色素C氧化酶亚基1（CytochromecOxidases

4、ubunitI，简称COI）和16SrRNA基因在动物分子系统学的研究中应用最为广泛。截止到目前为止，国内外报道的利用C0I和16SrRNA基因对生物做系统学分析的文章数量很多，但是所用的实验材料也是涉及了多个种类的生物，其范围很广，另外，同时结合C0I和16SrRNA基因研究方法的文章也不多，大部分是针对其中一种方法的研究。比如，有基于16SrRNA基因序列多样性利用指纹方法构建微生物的分类和识别系统（1999，RaghavaGPS，SolankiR，SoniVetal）；利用对虾属线粒体DNA基因序列构建其系统发生关系和演化史（2001，ShaneLavery，T

5、YChan，YKTam,etal）；利用C0I和16SrRNA基因对扇贝的遗传变异的研究（2005，PerezFarfanteI,Kensley）；比较COI和SSUrDNA序列分析原生动物的多样性以及其在系统生物学上的关系（2010，ThierryJ.Heger,JanPawlowski,EnriqueLaraetal）。国内的相关研究成果也有很多，其实验对象涵盖了脊椎和无脊椎动物的大部分种类，从原生动物到哺乳动物均有见报，但是作蟹类的系统学分析较为少见，也有一些用蟹做的研究，但都局限于某一种属的蟹类之间的比较。如，吉鹏宇等做了六种青蟹群体的线粒体16SrRNA和C

6、OI基因部分序列差异的研究（2008）；有对三疣梭子蟹线粒体DNA16SrRNA和COI基因片段序列的比较研究（郭天慧，孔晓瑜，陈四清等，2004）；相手蟹属两种蟹类线粒体16SrRNA基因序列的比较（徐敬明，张俊丽，方华华等，2006）等等诸如此类的分析报道。迄今为止，对不同种类的蟹进行分子生物学方法的系统发育分析还不多见，本实验采用的实验材料就包括了不同种类的蟹，相信可以给日后的蟹种间的差异分析提供一些参考数据和理论依据。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：（一）研究的基本内容1.实验样品——几种蟹类的采集和购买；2.对样品进行一系列分子生物学处理，主要包括线粒

7、体DNA的提取、PCR扩增和产物纯化、测序、数据分析以及系统发育树的构建；3.得出最终结论，形成论文。（二）拟解决的主要问题通过对几种蟹类的线粒体基因（COI基因）和16SrRNA的序列等相关问题的研究，并构建系统发育树，从而弄清这几种蟹类的在系统发育上的关系，进一步实践分子生物学手段在生物种类鉴别和系统发育研究上的优势。三、研究的方法与技术路线：（一）研究方法1.形态学辨别：将采集来的蟹类样品做形态学上的初步判别种类为下一步的分子生物学处理和判断做辅助准备；2.分子生物学方法研究：首先对样品进行取样，然后用酚抽提法提取基因组DNA，然后在PCR反应