纽形动物线粒体DNA全序列与系统发育研究

纽形动物门是一类缺乏深入研究，不为人们所了解的动物，其分类系统几乎在各级阶元都存在严重分歧，对该门在后生动物系统演化中的地位也存不同看法。本项目拟选15种纽虫，对其线粒体DNA进行扩增、测序获得全序列，分析比较它们的线粒体基因组结构。分别利用核苷酸/氨基酸序列、基因排列数据建立高级分类单元的系统发生树及纽形动物与其他后生无脊椎动物的系统发生树，结合基因邻接比较，探讨纽形动物在后生动物系统演化中的地位、高级分类单元的系统发育关系以及纽形动物线粒体基因重排与进化规律。目的在于为纽形动物分类系统的厘定、为更好地了解后生动物特别是担轮-触手冠动物的进化提供分子生物学依据；并为纽形动物较低级分类单元的分子系统学研究和近缘种的分子识别提供参考序列。

以探讨纽形动物门的系统发育关系及其线粒体基因组进化规律为目的，该项目对15种纽虫的线粒体基因组进行了全序列测序，并依据线粒体DNA序列分析了纽形动物的系统发育关系。该15种纽虫的线粒体基因组大小为14588 bp～16382 bp，碱基组成显著偏向A和T。多数单针类纽虫的线粒体基因组长度明显短于多针纽虫和无针纲纽虫。所有基因组均编码13个蛋白质基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因，并包含一个主非编码区。除trnP 和 trnT基因编码在轻链外，其他基因均编码在重链上。对已测序的所有纽形动物线粒体基因组的比较发现，在古纽类与其他纽虫分化的过程中出现了大规模的基因重排，而在无针纲和有针纲分化时只见一处基因重排。基于蛋白质编码基因序列的系统发育分析显示，古纽目不是一个单系群，休氏纽虫和异纽类共同构成的一支与针纽目成姊妹群关系。这一结果不支持传统分类系统，但与其他分子系统学研究结论相近。