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

1、本研究采用線粒體DNA和AFLP兩種標(biāo)記技術(shù)對西北太平洋地區(qū)的斑尾復(fù)蝦虎魚和竹莢魚兩種海洋魚類系統(tǒng)地理格局進(jìn)行了研究,采用分子標(biāo)記技術(shù)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(jié)構(gòu)差異,并探討了線粒體DNA和AFLP兩種標(biāo)記技術(shù)在褐牙鲆增殖放流中的應(yīng)用,主要研究結(jié)果如下:
　　 一、斑尾復(fù)蝦虎魚和竹莢魚分子系統(tǒng)地理學(xué)研究
　　 (1)利用形態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)方法探討斑尾復(fù)蝦虎魚和矛尾復(fù)蝦虎魚的親緣關(guān)系及矛尾復(fù)蝦虎魚物種命

2、名的有效性。研究結(jié)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(fù)蝦虎魚相比,矛尾復(fù)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(jìn)行比較分析,得到兩種蝦虎魚的遺傳距離僅為0.006,與種內(nèi)距離相當(dāng);NJ和MP法構(gòu)建的系統(tǒng)樹也顯示兩種蝦虎魚間親緣關(guān)系很近,兩種間不存在顯著差異。因此,矛尾復(fù)蝦虎魚并非有效物種,應(yīng)為斑尾復(fù)蝦虎魚的同種異名。
　　 (2)為檢測斑尾復(fù)蝦虎

3、魚的群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)果顯示,東海組群的遺傳多樣性高于其他地點(diǎn);最小跨度樹和NJ關(guān)系樹的結(jié)果顯示不存在與地理位置相對應(yīng)的譜系結(jié)構(gòu);群體問存在遺傳分化((ρ)st=0.16;P＜0.01),斑尾復(fù)蝦虎魚在分布范圍內(nèi)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(yàn)分析的結(jié)果表明斑尾復(fù)蝦虎魚經(jīng)歷了近期群體擴(kuò)張事件。
　　 (3)應(yīng)用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)對來自中國沿海的5個和韓國沿海的1個斑尾復(fù)蝦虎魚群體共91個個體進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,斑尾復(fù)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(jié)果顯示90.54％的遺傳變異來自于群體內(nèi),僅有9.46％的變異來自群體間;AFLP分子標(biāo)記的

5、結(jié)果并不支持斑尾復(fù)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(jié)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(guān)系樹的結(jié)果顯示不

6、存在與地理位置相對應(yīng)的譜系結(jié)構(gòu);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(jié)果顯示竹莢魚分布范圍內(nèi)不存在顯著的遺傳結(jié)構(gòu),中性檢驗(yàn)(Fs=24.579;P=0.000;D=-1.418;P=0.047)和核苷酸不配對分布分析結(jié)果表明竹莢魚經(jīng)歷過晚更新世群體擴(kuò)張事件。
　　 (5)應(yīng)用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)分析竹莢魚6個群體共88個個體,結(jié)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(jié)果顯示竹莢魚分布范圍內(nèi)不存在顯著的遺傳結(jié)構(gòu)(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡單,沒有檢測到與采樣地點(diǎn)相對應(yīng)的分支,不存在顯著的譜系結(jié)構(gòu);AFLP分析的結(jié)果支持線粒體DNA控制區(qū)序列分析的結(jié)果。
　　 二、分子標(biāo)記在褐

8、牙鲆增殖放流中的應(yīng)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(jìn)行線粒體控制區(qū)第一高變區(qū)部分序列分析,結(jié)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(biāo)志技術(shù),在本研究中得以應(yīng)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?yàn)橛H魚信息的欠缺,仍存在部分無法鑒定的個體,因此分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)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(biāo)記才可成功對增殖放流個體進(jìn)行標(biāo)記。
　　 (3)為進(jìn)一步檢驗(yàn)褐牙鲆養(yǎng)殖群體和野生群體在核基因上的遺傳差異,應(yīng)用AFLP標(biāo)記技術(shù)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(jié)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