玫瑰高原鰍保護(hù)遺傳學(xué)研究.pdf

1、玫瑰高原鰍(Triplophysa rosa)隸屬于輻鰭魚綱(Actinopterygii)、鯉形目(Cypriniformes)、條鰍科(Nemacheilidae)、高原鰍屬（Triplophysa），是一種分布于喀斯特地區(qū)的洞穴魚類，目前僅發(fā)現(xiàn)于重慶市武隆縣的地下河中。玫瑰高原鰍的分布范圍局限加上近年來西南地區(qū)的嚴(yán)重干旱，都可能使其種群大小極劇減小，而迄今有關(guān)其基礎(chǔ)生物學(xué)研究還極其匱乏，因此，本論文從保護(hù)遺傳學(xué)的角度開展工作，以期

2、為玫瑰高原鰍的保護(hù)生物學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支持。主要研究?jī)?nèi)容分為三部分:(1)基于線粒體DNA cytb基因分子標(biāo)記的玫瑰高原鰍的系統(tǒng)位置探討;(2)基于微衛(wèi)星和cytb基因分子標(biāo)記的玫瑰高原鰍遺傳多樣性評(píng)估;(3)基于mc1r基因的玫瑰高原鰍適應(yīng)性進(jìn)化分析。主要研究結(jié)果如下:
　　1.測(cè)定了高原鰍屬13個(gè)物種22個(gè)個(gè)體的cytb序列，結(jié)合從GenBank下載的鰍超科50個(gè)物種及外類群鯉科2個(gè)物種的cytb序列，基于貝葉斯和最大似然法構(gòu)

3、建系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果表明:(1)鰍超科(Cobitoidea)中的每個(gè)科都是單系群;(2)高原鰍屬魚類形成一個(gè)單系群，并與須鰍屬的北方須鰍互為姐妹群關(guān)系;(3)玫瑰高原鰍所在的分支位于高原鰍屬魚類的基部，且與非洞穴高原鰍的遺傳距離較大。
　　2.基于454高通量測(cè)序技術(shù)在玫瑰高原鰍中開發(fā)了多態(tài)微衛(wèi)星分子標(biāo)記，并在墨曲高原鰍中進(jìn)行了跨種擴(kuò)增，同時(shí)采用新開發(fā)的多態(tài)微衛(wèi)星以及cytb基因分子標(biāo)記對(duì)玫瑰高原鰍的遺傳多樣性進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果如下

4、:(1)設(shè)計(jì)了145對(duì)微衛(wèi)星引物，成功擴(kuò)增的有106對(duì)，其中包括11個(gè)多態(tài)性的微衛(wèi)星位點(diǎn)和95個(gè)單態(tài)位點(diǎn);(2)玫瑰高原鰍的遺傳多樣性處于中等水平（在這11個(gè)多態(tài)微衛(wèi)星位點(diǎn)中，平均等位基因數(shù)為3.4，平均觀測(cè)雜合度和平均期望雜合度分別為0.349和0.551，平均多態(tài)信息含量為0.486;其中有4個(gè)位點(diǎn)(TR1，TR5，TR6和TR8)未偏離哈迪-溫伯格平衡，即不存在無效等位基因又無連鎖現(xiàn)象，適合于后續(xù)的群體遺傳學(xué)研究）;(3)將在玫瑰

5、高原鰍中成功擴(kuò)增的106個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在墨曲高原鰍中進(jìn)行跨種擴(kuò)增，結(jié)果得到81個(gè)成功擴(kuò)增的微衛(wèi)星位點(diǎn)，其中包括12個(gè)多態(tài)位點(diǎn)和69個(gè)單態(tài)位點(diǎn);(4)線粒體DNA cytb基因標(biāo)記的分析結(jié)果顯示，玫瑰高原鰍的遺傳多樣性處于較低水平（變異位點(diǎn)數(shù)V=23，單倍型H=3，單倍型多樣性Hd=0.339，核苷酸多樣性Pi=0.00672）。
　　3.克隆了玫瑰高原鰍的黑素皮質(zhì)素1受體(mc1r)基因，并結(jié)合高原鰍屬12種魚類的mc1r基因?qū)ζ溥m

6、應(yīng)性進(jìn)化進(jìn)行了分析。結(jié)果如下:(1)玫瑰高原鰍的mc1r基因全長(zhǎng)1492bp，其中ORF987 bp，5'-UTR210 bp，3'-UTR295 bp，共編碼328個(gè)氨基酸;(2)同源性分析發(fā)現(xiàn)，與玫瑰高原鰍Mc1r蛋白具有最高相似性的為鯽魚和鯉魚，相似性均為87％，其次與斑馬魚的相似性為86％;系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，玫瑰高原鰍與Triplophysa sp.形成姐妹群關(guān)系，且這一支位于高原鰍屬魚類的基部;(3) Mc1r蛋白為疏水性

7、蛋白，有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，不存在信號(hào)肽序列，主要由a-螺旋構(gòu)成，β-轉(zhuǎn)角相對(duì)較少，第65-305位之間是一個(gè)高度保守的結(jié)構(gòu)功能域——視紫紅質(zhì)G蛋白偶聯(lián)受體;(4)對(duì)23條玫瑰高原鰍Mc1r氨基酸序列的分析表明，只存在一個(gè)變異位點(diǎn):V/M，這個(gè)變異出現(xiàn)在第四跨膜區(qū)，它維持著蛋白結(jié)構(gòu)的完整性;對(duì)高原鰍屬13種魚類的Mc1r氨基酸序列分析發(fā)現(xiàn)，兩種洞穴高原鰍（玫瑰高原鰍和Triplophysa sp.）與其他非洞穴高原鰍的Mc1r氨基酸序列相比