弹尾纲动物，俗称跳虫、粘管虫。跳虫是一种大范围分布于陆生环境的土壤动物，与线虫、螨并称三大土壤动物。跳虫是一种有着独特的分类学意义的一种土壤节肢动物。本课题结合了DNA条形码技术和宏线粒体基因组技术，对10种跳虫的混合DNA样本进行高通量测序，使用相关生物信息学软件对所得序列进行组装，成功组装了8种跳虫的线粒体基因组。本实验对宏线粒体基因组组装技术在跳虫中应用的可能性进行了初步探究，并为今后生物多样性的研究提供了思路和技术路线。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words 1
引言1
1 材料与方法 3
1．1 实验材料3
1．2 实验仪器与试剂3
1．2．1 实验仪器 3
1．2．2 实验试剂 3
1．3 实验步骤3
1．3．1 DNA提取3
1．3．2 PCR扩增4
1．3．3 DNA浓度测定5
1．3．4 电泳及常规测序 5
1．3．5 DNA混合5
1．3．6 高通量测序 5
2 数据的处理与分析 5
2．1 系统、软件及数据库5
2．1．1 系统 6
2．1．2 软件 6
2．1．3 数据库 6
2．2 数据处理6
2．2．1 线粒体DNA的过滤 6
2．2．2 线粒体基因组组装 7
2．2．3 嵌合体的检测 7
2．2．4 组装结果的注释 7
3 结果与分析 8
3.1 组装及嵌合体检测结果 8
3.2 注释结果 8
4 讨论 9
致谢9
参考文献 10
表1 混合样本所用10种跳虫种名、DNA浓度、使用体积、DNA总量 3
表2 PCR所用分子标记、引物、文献来源等信息 4
表3 跳虫标准序列的序列号与种名6
表4 10种跳虫线粒体基因组组装及嵌合体检测结 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
果8
表5 10种跳虫线粒体基因组注释结果8
跳虫的宏线粒体基因组组装技术初探
引言
引言
弹尾纲（Collembola）动物，俗称跳虫（springtails）、粘管虫（collembolans），与线虫、螨并称三大土壤动物。跳虫是一种大范围分布在陆生环境中的土壤动物，是土壤中最重要的功能类群之一。它的作用不仅体现在分解自然环境中腐败的植物尸体，也体现在间接影响真菌的分布和生长 [1]。因此，以跳虫为土壤动物的模式物种并对其进行物种鉴定是研究和利用生物多样性的常用手段之一。
自20世纪80年代后期PCR革命开始以来，DNA测序已被广泛用于生物多样性研究[2]。这些研究生产了数十万个物种的基因序列数据，特别是rRNA和线粒体基因的序列，其中包括cox1（或COI）“条形码”标记[3]，为此后的研究贡献了大量的资源。
尽管DNA方法可以加速分类过程[4]，但对于许多物种丰富的群体和复杂的生态系统来说作用有限，因为这需要进行劳动密集型的个体DNA提取、PCR和Sanger测序，把研究范围限制在单个样本的DNA，从而限制了对生态多样性和进化过程的大规模研究。
2005年，现已被Roche公司收购的454 Life Sciences公司首先推出了开创性的超高通量基因组测序系统，该测序系统基于焦磷酸测序法进行测序。随着这一技术的出现，不断涌现了新的具有高通量特点的测序技术[5]。2008年4月，Helico Bio Science公司的Harris等[6]在Science上报道了单分子测序技术，这是一项基于全内反射显微镜（total Internal reflection microscopy，TIRM）的测序技术。此后，测序技术不断发展。目前，高通量测序技术主要是指454 Life Sciences公司、ABI公司和Illumina公司推出的第二代测序技术以及Nanopore和Pacific Biosciences推出的第三代测序技术[7]。
高通量测序具有平行、定量、成本低廉的优点，它的发展和普及可以称得上是测序技术发展历程的一座丰碑，该技术可以同时对几百万个DNA分子进行测序[7]，从而高效地获得大量基因组数据。随着高通量测序的发展，不断涌现了可用于系统发育、生物多样性等研究的新技术,为研究从基因跨越到物种、种群、群落甚至区域物种库的水平提供了可能性。
2015年，CramptonPlatt等人提出了宏线粒体基因组学（mitochondrial metagenomics，MMG）[8]，这是一种用于对来自标本混合物的总DNA进行鸟枪测序并随后通过生物信息学获取线粒体序列的方法。该研究借助高通量技术，可以批量产生来自不同物种的大量线粒体序列数据，同时它还可以从环境样本获取定量的数据（如物种数、相对丰度等），因此几乎可以研究生态学和进化学及分支学科的任何多样性相关问题[9]。
这一技术的首次面世，是在2014年，Tang等人开发了一种无需进行DNA的富集和扩增即可从混合样本中获得线粒体基因组的方法[10]。2015年，CramptonPlatt等人应用该技术，对婆罗洲获取的局部样品中500个甲虫的DNA合并进行鸟枪测序，然后对175种物种进行组装，从而从该局部样品获得系统发育树[8]。随后，在2018年，Macher等人提出了一种线粒体富集方案，在实验中通过测序六个“模拟”群落，恢复了群落中物种的全部线粒体基因组[11]。这一系列的探索与应用,推动了宏线粒体基因组学的一步步发展完善。

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