基于微衛(wèi)星和rpS7標(biāo)記的銀鮈種群遺傳結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)發(fā)育地理研究.pdf

1、銀鮈(Squalidus argentatus)隸屬于鯉科(Cyprinidae)、鮈亞科(Gobioninae)、銀鮈屬(Squalidus Dybowsky)。銀鮈廣泛分布于東亞地區(qū),包括韓國(guó)、日本、中國(guó)大陸至臺(tái)灣。本研究基于微衛(wèi)星和rpS7標(biāo)記對(duì)9個(gè)水系的銀鮈群體遺傳結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)發(fā)育地理研究進(jìn)行分析,結(jié)果:
　　1.篩選并設(shè)計(jì)合成了11對(duì)微衛(wèi)星引物,對(duì)43尾銀鮈的遺傳多樣性進(jìn)行分析,每個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因數(shù)在長(zhǎng)江和錢(qián)塘江群體中

2、為3-14個(gè),分別從0.333到0.954和從0.480到0.928。長(zhǎng)江種群的期望雜合度 HE和觀(guān)測(cè)雜合度 HO分別為0.480-0.923(平均0.767)和0.333-0.857(平均0.668)。而錢(qián)塘江種群的HE和HO分別為0.717–0.928(平均0.830) and0.476–0.954(平均0.747)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江的MISA10和錢(qián)塘江的MISA11均顯著偏離 Hardy–Weinberg平衡。
　　2.選擇其

3、中多態(tài)性高且穩(wěn)定的9對(duì)微衛(wèi)星引物對(duì)9個(gè)銀鮈群體(黑龍江 HL,長(zhǎng)江 AH,錢(qián)塘江 KH,甌江 JY,閩江 SC,九龍江 LY,珠江 SG,韓江 SK,昌化江 CH)作了遺傳結(jié)構(gòu)分析,總共獲得111個(gè)不同的等位基因,各種群的等位基因數(shù)平均值為8.0,平均期望異質(zhì)度為0.56-0.68,顯示銀鮈種群的多態(tài)性較高,近交系數(shù)(FIS)為正值,顯示種群可能有近親交配的情形。利用FST and RST兩個(gè)種群分化參數(shù),計(jì)算兩兩種群間的遺傳分化指數(shù),

4、在 FST參數(shù)上其范圍由0.0012-0.1677,平均值為0.068,在RST參數(shù)上其范圍由-0.0270-0.4455,平均值為0.354,說(shuō)明銀鮈種群間存在著分化。進(jìn)行相關(guān)性測(cè)驗(yàn)(Mantel test)的結(jié)果顯示,銀鮈種群的遺傳距離與地理距離并不呈現(xiàn)相關(guān)(R2=-0.000004; P=0.45)?？臻g分子變方分析(SAMOVA)空間與地理種群的分群關(guān)系,分析結(jié)果顯示,銀鮈種群的最佳分群是四群,分別是:一、HL、LY與 SK,二

5、、AH,三、CH,四、其他種群,其變異出現(xiàn)在分群間為8.69％,分群內(nèi)種群間為14.22%,在種群內(nèi)為77.09%。利用Structure軟件中分析,其最佳分群 K=5。表明銀鮈種群可能只有一個(gè)起源種,其他9個(gè)種群都是從一個(gè)祖先衍化而來(lái),導(dǎo)致種群間遺傳差異較低。利用BOTTLENECK軟件,進(jìn)行瓶頸效應(yīng)分析,在兩個(gè)演化模式(SMM與 TPM)下進(jìn)行分析,結(jié)果顯示在 Wilcoxon’s sign rank測(cè)驗(yàn)下,有六個(gè)種群曾經(jīng)發(fā)生過(guò)瓶頸

6、效應(yīng),分別為:AH，KH，JY，SC，SG與 CH,表明目前種群大小趨于變小。利用population軟件進(jìn)行銀鮈種群親緣關(guān)系的分析,結(jié)果顯示銀鮈種群可以分為三群,一、SG,二、HL，JY，CH，SC and KH,三、SK，LY and AH。
　　3.對(duì)9個(gè)銀鮈群體的156尾銀鮈個(gè)體所作的序列分析表明,rpS7片段長(zhǎng)為960bp,共有391個(gè)變異位點(diǎn),137個(gè)單倍基因型。其中，A所占比例為30.6%,T為33.1%，C為16.

7、1%，G為19.7%,具有明顯的A-T偏向性。各種群的單倍基因型多樣性(haplotype diversity;h)為0.890-1.000,平均0.997。在核苷酸多樣性上,利用θ與π值來(lái)評(píng)估,以銀鮈所有個(gè)體來(lái)看,其θ與π的平均值分別為0.089與0.027,顯示出高單倍型多樣性和低核苷酸多樣性。親緣關(guān)系分析:利用MEGA5.0以 Neighbor-joining法重建銀鮈之個(gè)體親緣關(guān)系樹(shù)型圖,結(jié)果顯示本研究的銀鮈個(gè)體在 S7基因座上

8、共呈現(xiàn)二個(gè) lineage(A,B)。根據(jù) lineage中各單倍基因型與地理群體的分布,發(fā)現(xiàn) lineage A包含的個(gè)體在所有采樣地理群體中都存在,但lineage B則只包含長(zhǎng)江、錢(qián)塘江、甌江、閩江、九龍江與韓江等種群個(gè)體。遺傳結(jié)構(gòu)分析:利用Arlequin3.5軟件分析,比較種群間分化指數(shù),銀鮈群體的分化指數(shù)為0.271,兩兩群體比較上來(lái)看,銀鮈群體間的FST為0.005~0.658,顯示銀鮈群體具高度分化現(xiàn)象,依據(jù)銀鮈的兩個(gè)

9、lineage A與 lineage B,進(jìn)行群體分化的分析,發(fā)現(xiàn)兩個(gè) lineage的群體分化指數(shù)高達(dá)0.317,顯示銀鮈的兩個(gè) lineage具有極大的差異性。AMOVA分析顯示71.96%變異來(lái)自群體內(nèi)的差異,地理區(qū)內(nèi)群體間僅占29.12%,地理區(qū)間變異占-1.08%。地理區(qū)個(gè)體間的ΦCT值為-0.01078(p=0.481),地理區(qū)內(nèi)群體間個(gè)體ΦSC值為0.288(p=0.00000),群體內(nèi)各體間ΦST值為0.280(p=0.

10、00000)。結(jié)果顯示在核基因 S7上這樣的分群并不能顯現(xiàn)地區(qū)的分化情形。群體歷史變動(dòng)分析:利用DNASP5.0進(jìn)行中性假說(shuō)測(cè)驗(yàn)的分析顯示銀鮈群體曾經(jīng)發(fā)生過(guò)擴(kuò)張,并利用Beast1.6軟件進(jìn)行貝氏天際線(xiàn)點(diǎn)圖繪制,結(jié)果顯示約125000-250000年前發(fā)生群體擴(kuò)張的現(xiàn)象,若以 lineage來(lái)看,lineage A之銀鮈群體約在200000年前發(fā)生群體擴(kuò)張的現(xiàn)象,而 lineage B之銀鮈群體約在250000年前發(fā)生群體擴(kuò)張的現(xiàn)象。<