大熊猫粪便中线粒体基因库特点研究

摘要

为了解大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）肠道脱落细胞中线粒体DNA（mtDNA）的异质性特点及其与年龄的关系，以92只不同年龄的大熊猫粪便为材料，通过扩增子高通量测序研究非编码的D-loop区、编码rRNA的16S rRNA区以及编码蛋白质的ND1和ND2区的异质性。结果显示：D-loop区存在3个异质性热点区段，突变碱基的数量远远高于其他3个编码区；D-loop区T_S/T_V小于16S rRNA和ND两个编码区，表明后两者较D-loop区受到更强烈的纯化选择；ND区第3位密码子的突变频率显著高于前两位，选择压力最低。此外，16SA3、ND1A6和ND2A7三个编码区的异质性可能与年龄相关。上述结果表明，大熊猫粪便DNA的异质性突变构成了一个多样性较高的线粒体基因库，突变在组织细胞水平上受到自然选择的作用。该线粒体基因库为揭示动物适应性进化机制、个体对环境的适应方式、个体适合度和动物与肠道微生物及环境的关系等提供一个全新的角度，也可能成为有潜力的大熊猫个体年龄预测标记。

关键词

大熊猫 / 粪便DNA / 异质性 / 线粒体基因库 / 年龄

基金资助

国家自然科学基金项目（32170517）; 大熊猫国家公园珍稀动物保护生物学国家林业和草原局重点实验室开放课题项目（KLSFGAGP2020.017）