貽貝屬的系統(tǒng)發(fā)育及群體的形態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)研究.pdf

1、貽貝(Mytilus spp.)隸屬軟體動物門(Mollusca)、瓣鰓綱(Lamellibranchia)、異柱目(Anisomyaria)、貽貝科(Mytilidae)、貽貝屬(Mytilus),貽貝分布廣泛,不同的氣候、緯度和海況有不同的品種,是中國重要的經(jīng)濟(jì)貝類。中國分布的貽貝有紫貽貝(Mytilus galloprovincialis Lamarck)、厚殼貽貝(Mytilus coruscusGould)和翡翠貽貝(Pern

2、a viridis Linnaeus)等。
　　 本研究對三種貽貝開展了形態(tài)學(xué)、線粒體DNA COI序列研究,分析了三種貽貝不同群體的遺傳多樣性現(xiàn)狀,研究了紫貽貝雙單親遺傳現(xiàn)象及兩種mtDNA基因型F和M型的分化程度。此外,還以翡翠貽貝,條紋隔貽貝為外群,基于mtDNACOI和16S rRNA序列探討了貽貝屬5個種類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,以明確5種貽貝的分類地位及其分化程度。
　　 1.運(yùn)用形態(tài)學(xué)方法研究了三種貽貝不同群體間的

3、形態(tài)差異。對紫貽貝9群體共268個個體的殼長、殼高、殼寬、濕全重、貝殼濕重及軟體部濕重進(jìn)行測量,并進(jìn)行了聚類分析、單因子方差分析及生長性狀分析。結(jié)果顯示:9個群體分別在2個形態(tài)特征上存在顯著性差異,聚類分析結(jié)果顯示9個群體間存在一定程度的分化。軟體部濕重、體重與貝殼殼長呈冪指數(shù)生長關(guān)系,殼寬、殼高與殼長呈線性生長關(guān)系。對翡翠貽貝7群體共403個個體的殼長、殼高、殼寬和濕全重進(jìn)行測量,并進(jìn)行了聚類分析,單因子方差分析及生長性狀分析,結(jié)果顯

4、示:7個群體分別在2個形態(tài)特征上存在顯著性差異,聚類分析結(jié)果顯示7個群體間存在一定程度的分化。體重與貝殼殼長呈冪指數(shù)生長關(guān)系,殼寬、殼高與殼長呈線性生長關(guān)系。對厚殼貽貝3群體共242個個體的殼長、殼高和殼寬進(jìn)行測量,并進(jìn)行了聚類分析,單因子方差分析及生長性狀分析,結(jié)果顯示:厚殼貽貝福鼎群體與其它兩個群體(溫州和霞浦)間存在顯著差異,殼寬、殼高與殼長呈線性生長關(guān)系。
　　 2.為檢測更新世冰期氣候變遷對西北太平洋海洋生物進(jìn)化歷史的

5、影響以及海洋生物的擴(kuò)散能力,我們基于COI基因片段序列研究了三種貽貝的系統(tǒng)地理格局和擴(kuò)散模式。(1)分析的紫貽貝COI序列長度為661bp,11個地理群體的153個個體中,共檢測到11個單倍型,3個單倍型類群,這三個單倍型類群間的分化時間發(fā)生于100萬年前的更新世晚期,更新世冰期的海平面下降使西北太平洋邊緣海之間產(chǎn)生隔離,可能是三個單倍型類群之間發(fā)生分化的原因。三個單倍型類群在地域上的分布頻率不存在明顯差異。分子方差分析以及群體間分化指

6、數(shù)FST值均顯示紫貽貝群體內(nèi)不存在明顯的群體遺傳結(jié)構(gòu)。(2)分析的翡翠貽貝COI序列長度為661bp,7個地理群體的145個個體中,共檢測到17個單倍型,兩個單倍型類群,這兩個單倍型類群間的分化時間發(fā)生于100萬年前的更新世晚期,更新世冰期的海平面下降使西北太平洋邊緣海之間產(chǎn)生隔離,可能是兩個單倍型類群之間發(fā)生分化的原因。兩個單倍型類群在地域上的分布頻率不存在明顯差異。分子方差分析以及群體間分化指數(shù)FST值均顯示日本高知群體與中國群體間

7、存在顯著的遺傳分化,而中國群體間基因交流頻繁。(3)分析的厚殼貽貝COI序列長度為541bp,5個地理群體的47個個體中,共檢測到27個單倍型,2個單倍型類群,這兩個單倍型類群可能是在更新世冰期海平面下降時分別起源于中國南海和中國東海。單倍型類群A是所有群體的主體單倍型。分子方差分析以及群體間分化指數(shù)FST值均顯示厚殼貽貝群體內(nèi)不存在明顯的群體遺傳結(jié)構(gòu)。
　　 以上結(jié)果提示:貽貝的浮游幼體可以借助西北太平洋黑潮、中國沿岸流等海流

8、進(jìn)行擴(kuò)散,這有可能導(dǎo)致距離很遠(yuǎn)的群體間產(chǎn)生基因交流,從而使得貽貝群體間的基因交流頻繁。
　　 3.雙殼類線粒體DNA存在雙單親遺傳現(xiàn)象。為了檢測在雙單親遺傳現(xiàn)象中F型和M型基因組的遺傳分化,本研究對紫貽貝6個群體進(jìn)行研究。結(jié)果顯示在長度為661bp的線粒體基因組COI片段上,兩種類型間共檢測到162處核苷酸替換,F型和M型類型內(nèi)和類型間的遺傳分化分別為0.002,0.006和0.202。核苷酸替代速率結(jié)果顯示:兩種類型在線粒體基

9、因組COI片段上存在顯著的差異,M型替代速率明顯快于F型基因組,可能與M型基因組受較為寬松的選擇壓力相關(guān)。基于COI基因片段序列的分析結(jié)果表明:紫貽貝兩種類型mtDNA的分歧時間約為439-575萬年,兩類型間的分化事件主要發(fā)生在上新世。
　　 4.本研究基于線粒體DNA COI及16S rRNA基因片段序列比較分析了貽貝屬5個種的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系。以翡翠貽貝和條紋隔貽貝(Septifer virgatus)為外群,基于NJ法、MP