翹嘴鲌（Culter alburnus）群體遺傳多樣性及鲌亞科魚類系統(tǒng)發(fā)生的研究.pdf

1、本研究以我國不同群體翹嘴鲌 (Culter alburnus (Basilewsky)) 為研究對象，應(yīng)用形態(tài)學(xué)方法、分子遺傳標(biāo)記技術(shù)逐層深入地對其群體遺傳結(jié)構(gòu)、地理群體劃分、特異性分子標(biāo)記的篩選和群體遺傳多樣性進(jìn)行了較為全面的研究。同時(shí)，通過對線粒體控制區(qū)(D-LOOP)序列的分析，初步探討了我國鲌亞科魚類的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，分析了魚鲌屬、原鲌屬的有效性，及其近緣種間的分類地位等問題。研究主要包括如下四個(gè)部分： 1 不同群體翹嘴鲌

2、形態(tài)差異分析應(yīng)用聚類分析、主成分分析和判別分析三種多元分析方法，比較研究了翹嘴鲌七個(gè)不同群體間的形態(tài)差異。試驗(yàn)魚分別采自河南南灣水庫(南灣，NW)、江蘇太湖(太湖，TH)、黑龍江興凱湖(興凱湖，XKH)、湖北梁子湖(梁子湖，LZH)、湖北浮橋河水庫(浮橋河，F(xiàn)QH)、四川三溪口水庫(三溪口，SXK)和浙江湖州的一個(gè)養(yǎng)殖群體(CP)。聚類分析結(jié)果表明，七個(gè)群體可分為三支，南灣、興凱湖、太湖和養(yǎng)殖群體之間的形態(tài)最為接近，首先聚為一支，梁子湖

3、和三溪口群體聚為另一支，而浮橋河群體則相對獨(dú)立為一支。主成分分析顯示，可量數(shù)據(jù)和框架數(shù)據(jù)等31項(xiàng)形態(tài)特征中頭部和尾部的長度對各群體間的差異貢獻(xiàn)率最大，其中，太湖、梁子湖和三溪口群體間的差異最為顯著。以判別分析建立的判別函數(shù)，對七個(gè)不同群體的判別準(zhǔn)確率為：73.333％～100％(P1)，81.481％～100％(P2)，綜合判別率為90％。分析結(jié)果顯示翹嘴鲌七個(gè)不同群體在形態(tài)上已產(chǎn)生一定程度的差異，應(yīng)用三種多元分析方法可以將各群體有效地

4、區(qū)分開來。2不同群體翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)成分的差異對六群體翹嘴鲌(四川三溪口水庫群體因采樣時(shí)間較晚，故未加以分析)肌肉生化組成的分析結(jié)果表明，各群體之間翹嘴鲌肌肉的水分、灰分和粗蛋白含量差異不顯著(P>0.05)。而養(yǎng)殖群體的粗脂肪含量顯著高于其它五個(gè)野生群體(P<0.05)。南灣水庫群體的多不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量均最高，必需脂肪酸含量由高到低依次為南灣水庫群體>浮橋河水庫群體>興凱湖群體>梁子湖群體>養(yǎng)殖群體>太湖群體。氨基酸總含量由

5、高到低依次為：太湖群體>興凱湖群體>南灣水庫群體>梁子湖群體>浮橋河水庫群體>養(yǎng)殖群體，而必需氨基酸含量的高低順序?yàn)椋禾后w>興凱湖群體>梁子湖群體>南灣水庫群體>浮橋河水庫群體>養(yǎng)殖群體。相比之下，太湖群體的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)最高，其次依次為：南灣水庫群體>梁子湖群體>興凱湖群體>浮橋河水庫群體>養(yǎng)殖群體。各群體大多數(shù)必需氨基酸的氨基酸分(AAS)和化學(xué)分(CS)均大于1，僅興凱湖群體的賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸的AAS低于1

6、，養(yǎng)殖群體的賴氨酸和纈氨酸的AAS和賴氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和纈氨酸的CS小于1，而成為各自的限制性氨基酸。綜合所得的結(jié)果，野生群體的肌肉營養(yǎng)品質(zhì)明顯優(yōu)于養(yǎng)殖群體，而野生群體中太湖、興凱湖和南灣水庫群體的肌肉品質(zhì)相對較優(yōu)。 3不同群體翹嘴鲌遺傳多樣性的研究應(yīng)用AFLP、ISSR標(biāo)記技術(shù)和DNA序列(線粒體COⅡ、D-LOOP)分析技術(shù)，對我國不同地理群體翹嘴鲌的遺傳結(jié)構(gòu)和多樣性進(jìn)行了分析，并對各種標(biāo)記的結(jié)果進(jìn)行了橫向的

7、比較。研究發(fā)現(xiàn)，我國野生翹嘴鲌遺傳多樣性豐富，遺傳結(jié)構(gòu)合理，其中興凱湖群體、南灣群體和太湖群體的遺傳多樣性要高于其他群體。各群體遺傳特征呈現(xiàn)明顯的南北差異，大致可分為兩大區(qū)系，即南區(qū)和北區(qū)。南區(qū)包括三溪口群體和梁子湖群體，北區(qū)包括興凱湖群體、南灣群體和太湖群體。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在翹嘴鲌的群體遺傳學(xué)分析中，AFLP標(biāo)記要略優(yōu)于ISSR標(biāo)記技術(shù)，而兩種DNA序列均能提供一定的遺傳信息，但相比之下線粒體D-LOOP序列由于其進(jìn)化速率較快，變異位點(diǎn)多

8、等特點(diǎn)，更適合用于翹嘴魚自群體間遺傳結(jié)構(gòu)的分析。因此，本研究進(jìn)而應(yīng)用AFLP和線粒體D-LOOP序列分析方法，比較了翹嘴鲌養(yǎng)殖群體和野生群體的遺傳差異。AFLP七對引物在兩個(gè)群體的50個(gè)樣本中共擴(kuò)增得到373個(gè)位點(diǎn)，平均多態(tài)位點(diǎn)比率44.12％。養(yǎng)殖群體的多態(tài)位點(diǎn)(37％)明顯低于野生群體(51.21％)。表明養(yǎng)殖群體遺傳多樣性呈現(xiàn)出了下降的趨勢。D-LOOP序列分析結(jié)果顯示兩個(gè)群體遺傳分化程度較小(F<,ST>=0.08)，顯示兩個(gè)群

9、體有較近的親緣關(guān)系。綜上所述，遺傳漂變、基因流和人工引種等隨機(jī)事件可能對我國翹嘴鲌的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性有著一定的影響。 4鲌亞科魚類系統(tǒng)發(fā)生研究應(yīng)用線粒體控制區(qū)序列對鲌亞科的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系進(jìn)行了研究。以鯉亞科的鯉魚和雅羅魚亞科的草魚的線粒體控制區(qū)的序列作為外群，構(gòu)建了NJ、MP和BI樹。分析結(jié)果支持鮐亞科為單系群，不支持鲌屬為單系群。MP樹結(jié)果顯示鲌屬和原鲌屬混在一起聚為一支，其中翹嘴魚自、海南鲌和達(dá)氏鲌首先聚在一起，而蒙古鲌、

10、擬尖頭鲌與紅鰭原鲌聚在一起。魴屬的團(tuán)頭魴、三角魴與鳊屬的長春鳊聚為一支，再與鲌屬和原鲌屬聚合。而后華鳊屬的大眼華鳊和<“餐的上半部分，下半部分是魚”>屬的<“餐的上半部分，下半部分是魚”>依次并入。NJ樹顯示了與MP樹相似的結(jié)果。BI樹的結(jié)果顯示鉑亞科魚類主要分為三個(gè)分支。鲌屬和原鲌屬首先聚在一起成為第一分支；魴屬、鳊屬和華鳊屬組成第二分支，鳊屬和華鳊屬在這里顯示了較近的親緣關(guān)系。而<“餐的上半部分，下半部分是魚”>屬則獨(dú)立成為一支，系

11、統(tǒng)樹顯示其與其他鲌亞科魚類的親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)。應(yīng)用Cyt b基因序列對鉑亞科的單系性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果仍支持鲌亞科為單系群。另外，探討了翹嘴鲌種名的有效性，支持將翹嘴紅鲌改為翹嘴鲌。另外，應(yīng)用ISSR技術(shù)和COⅡ基因序列，對四種形態(tài)相近的翹嘴鲌、海南鲌、達(dá)氏鉑和紅鰭原鉑進(jìn)行了種間的鑒定，結(jié)果ISSR圖譜以及COⅡ序列差異均能將其很好的加以區(qū)分。通過以上研究結(jié)果，本研究可以為我國翹嘴鲌種質(zhì)資源的可持續(xù)發(fā)展利用及相關(guān)的管理政策的制定提供基礎(chǔ)數(shù)