西北太平洋兩種海洋魚類的分子系統(tǒng)地理學研究及分子標記在褐牙鲆增殖放流中的應用.pdf

1、本研究采用線粒體DNA和AFLP兩種標記技術對西北太平洋地區(qū)的斑尾復蝦虎魚和竹莢魚兩種海洋魚類系統(tǒng)地理格局進行了研究,采用分子標記技術比較了褐牙鲆養(yǎng)殖群體和野生群體的遺傳多樣性和遺傳結構差異,并探討了線粒體DNA和AFLP兩種標記技術在褐牙鲆增殖放流中的應用,主要研究結果如下:
　　 一、斑尾復蝦虎魚和竹莢魚分子系統(tǒng)地理學研究
　　 (1)利用形態(tài)學和遺傳學方法探討斑尾復蝦虎魚和矛尾復蝦虎魚的親緣關系及矛尾復蝦虎魚物種命

2、名的有效性。研究結果顯示:兩種蝦虎魚在量度特征上存在極顯著的差異,但分節(jié)特征不存在顯著差異;與斑尾復蝦虎魚相比,矛尾復蝦虎魚頭長相對較小,而尾鰭相對較長。對兩種蝦虎魚的線粒體DNA控制區(qū)片段序列進行比較分析,得到兩種蝦虎魚的遺傳距離僅為0.006,與種內距離相當;NJ和MP法構建的系統(tǒng)樹也顯示兩種蝦虎魚間親緣關系很近,兩種間不存在顯著差異。因此,矛尾復蝦虎魚并非有效物種,應為斑尾復蝦虎魚的同種異名。
　　 (2)為檢測斑尾復蝦虎

3、魚的群體遺傳多樣性和遺傳結構現(xiàn)狀,探討歷史因素和現(xiàn)有的海洋環(huán)境因素對海洋魚類群體遺傳結構和動態(tài)歷史的影響,我們分析了來自中國沿海的9個群體和韓國沿海的1個群體的共186個個體的線粒體DNA控制區(qū)的第一高變區(qū)的部分序列,研究結果顯示,東海組群的遺傳多樣性高于其他地點;最小跨度樹和NJ關系樹的結果顯示不存在與地理位置相對應的譜系結構;群體問存在遺傳分化((ρ)st=0.16;P＜0.01),斑尾復蝦虎魚在分布范圍內存在IBD模式(r=0.5

4、3;P＜0.001);核苷酸不配對分布和中性檢驗分析的結果表明斑尾復蝦虎魚經歷了近期群體擴張事件。
　　 (3)應用AFLP分子標記技術對來自中國沿海的5個和韓國沿海的1個斑尾復蝦虎魚群體共91個個體進行研究,結果顯示,斑尾復蝦虎魚群體呈現(xiàn)出較低的遺傳多樣性水平(h=0.067-0.088;I=0.105-0.140),AMOVA分析的結果顯示90.54％的遺傳變異來自于群體內,僅有9.46％的變異來自群體間;AFLP分子標記的

5、結果并不支持斑尾復蝦虎魚存在地理隔離模式(r=0.10;P＞0.05),也沒有檢測到韓國群體與中國群體之間的遺傳分化。
　　 (4)為檢測更新世氣候變化對竹莢魚系統(tǒng)地理格局的影響,我們采集了來自中國沿海的8個地理群體共186個個體,分析了線粒體DNA控制區(qū)長度為501bp的序列,研究結果顯示,竹莢魚8個群體都具有較高的單倍型多樣度(h=0.9644-1.000),提示其具有較高的遺傳多樣性水平;最小跨度樹和NJ關系樹的結果顯示不

6、存在與地理位置相對應的譜系結構;分子方差分析和群體間遺傳分化指數(shù)Fst值(Fst=-0.019-0.052)的結果顯示竹莢魚分布范圍內不存在顯著的遺傳結構,中性檢驗(Fs=24.579;P=0.000;D=-1.418;P=0.047)和核苷酸不配對分布分析結果表明竹莢魚經歷過晚更新世群體擴張事件。
　　 (5)應用AFLP分子標記技術分析竹莢魚6個群體共88個個體,結果顯示,竹莢魚具有較高的群體遺傳多樣性(h=-0.107-0

7、.210;I=0.176-0.325):分子方差分析和群體間遺傳分化指數(shù)Fst值的結果顯示竹莢魚分布范圍內不存在顯著的遺傳結構(Fst=0.016-0.107),6個群體之間的遺傳分化水平均較低,兩兩群體間的基因流系數(shù)較大(Nm=2.087-15.326);竹莢魚的UPGMA樹拓撲結構比較簡單,沒有檢測到與采樣地點相對應的分支,不存在顯著的譜系結構;AFLP分析的結果支持線粒體DNA控制區(qū)序列分析的結果。
　　 二、分子標記在褐

8、牙鲆增殖放流中的應用
　　 (1)采集中國沿海的褐牙鲆8個養(yǎng)殖群體(包括3個增殖放流群體)和2個野生群體共215個個體,進行線粒體控制區(qū)第一高變區(qū)部分序列分析,結果顯示,養(yǎng)殖群體的單倍型多樣度(h=0.443-0.844)、核苷酸多樣度(I=0.010-0.030)和兩兩序列差異堿基數(shù)(k=3.745-11.838),顯著小于野生群體的單倍型多樣度(h=0.987-0.989)、核苷酸多樣度(I=0.031-0.032)和兩兩序

9、列差異堿基數(shù)(k=12.320-12.718);養(yǎng)殖群體之間以及養(yǎng)殖群體和野生群體之間的遺傳分化指數(shù)凡的值都很大,表明其群體遺傳分化水平很高,這可能由于親魚的數(shù)目過少以及近親繁殖等原因造成的。
　　 (2)線粒體DNA作為一種新型的標志技術,在本研究中得以應用并成功地鑒別出放流到自然海域中的養(yǎng)殖個體,但是因為親魚信息的欠缺,仍存在部分無法鑒定的個體,因此分子標記技術應用于增殖放流中,必須在了解褐牙鲆親體及其F1代的遺傳背景情況下

10、,線粒體DNA和微衛(wèi)星標記才可成功對增殖放流個體進行標記。
　　 (3)為進一步檢驗褐牙鲆養(yǎng)殖群體和野生群體在核基因上的遺傳差異,應用AFLP標記技術比較分析了中國沿海的4個養(yǎng)殖群體和2個野生群體,結果顯示,養(yǎng)殖群體的Nei多樣性指數(shù)(h=0.130-0.150)和Shannon多樣性指數(shù)水平(I=0.201-0.236)與野生群體(h=0.123-0.136;I=0.199-0.220)并無顯著差異,未檢測到養(yǎng)殖群體存在遺傳多