中國明對蝦和日本囊對蝦遺傳多樣性及對蝦科系統(tǒng)學(xué)初步研究.pdf

1、本文以中國沿海兩種對蝦類中國明對蝦和日本囊對蝦為研究對象，采用線粒體COI基因片段和控制區(qū)序列等標(biāo)記技術(shù)開展了這兩種蝦類的群體遺傳多樣性研究，系統(tǒng)研究了這兩種蝦類的遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)并探討了其群體歷史動態(tài)。另外，利用核基因ITS1序列和線粒體全長以及nd5假基因?qū)ξr科蝦類進(jìn)行了系統(tǒng)分析，主要研究結(jié)果如下： 1、為了檢測中國明對蝦的群體遺傳結(jié)構(gòu)合群體歷史動態(tài)，我們對中國明對蝦分布區(qū)內(nèi)5個群體共93個個體的線粒體細(xì)胞色素氧化

2、酶Ⅰ亞基基因(COI)序列和控制區(qū)序列(CR)進(jìn)行了測定和分析。在COI序列中，共檢測到20個多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)，定義了20種單倍型，其核苷酸多態(tài)度和單倍型多態(tài)度都很低(H=0.4816±0.0639，π=0.0846±0.0711％)。長993bp的CR序列中，共檢測到84個多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)，定義了68種單倍型，其單倍型多態(tài)度較高(0.95±0.03-0.99±0.02)，而核苷酸多態(tài)度中等或較低(0.66±0.36％-0.84±0.4

3、6％)。群體分化指數(shù)PST值(FST=-0.02343-0.02112)和分子變異分析(AMOVA)都表明不同群體間的中國明對蝦還沒有出現(xiàn)明顯的遺傳分化。IM的結(jié)果顯示中國明對蝦朝鮮半島西海岸群和黃渤海沿岸群出現(xiàn)分化，用IM所估算的分化時間約為12，800(7，400-18，600)前。因此，中國明對蝦不同地理群體間分化很小或不存在遺傳分化的原因是由于分化的時間尚短，不足以在不同群體間形成明顯的遺傳結(jié)構(gòu)。中性檢驗和核苷酸不配對分布都表明

4、中國明對蝦經(jīng)歷了群體擴(kuò)張事件。中國明對蝦較低的遺傳多樣性水平、簡單的基因譜系結(jié)構(gòu)、星狀結(jié)構(gòu)的單倍型網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖和檢驗顯著的負(fù)的Tajima’D值都提示分布于黃渤海的中國明對蝦群體可能經(jīng)歷過近期的瓶頸效應(yīng)或奠基者效應(yīng)。 2、采用PCR技術(shù)擴(kuò)增了日本囊對蝦(Marsupenaeus japonicus)線粒體細(xì)胞色素氧化酶Ⅰ亞基基因(COI)片段，PCR產(chǎn)物經(jīng)測序得到858bp的核苷酸序列；分析了該片段的日本、浙江、福建、廣東、廣西5

5、個自然群體85個個體的核苷酸序列多態(tài)性，共檢測到106個多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)、58種單倍型。結(jié)果表明，五個群體中以廣西群體遺傳多樣性最高，日本群體最低；在日本囊對蝦群體內(nèi)存在兩個明顯的單倍型類群，這兩個單倍型類群間的平均遺傳距離為5.6％；分子變異分析(AMOVA)和群體間分化指數(shù)FST值均顯示，不同自然分布區(qū)的日本囊對蝦出現(xiàn)明顯的遺傳分化。中性檢驗和核苷酸不配對分布表明日本囊對蝦兩個單倍型類群都經(jīng)歷了更新世的群體擴(kuò)張。 3、對采自

6、不同群體的5個中國明對蝦個體的核糖體第一內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS1)序列特點(diǎn)進(jìn)行分析，并利用GeneBank數(shù)據(jù)庫中已有的對蝦科(Penaeidae)ITS1同源序列對對蝦科蝦類進(jìn)行系統(tǒng)分析，探討ITS1序列在對蝦科系統(tǒng)及演化中的應(yīng)用。結(jié)果表明，中國明對蝦ITS1序列在個體間和個體內(nèi)都表現(xiàn)出長度多態(tài)性，序列長度范圍為637-652bp，這種長度多態(tài)性主要是由于微衛(wèi)星DNA簡單重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)不同所造成。在中國明對蝦ITS1序列中發(fā)現(xiàn)8個微

7、衛(wèi)星位點(diǎn)，根據(jù)目前已知的12種對蝦的ITS1序列，發(fā)現(xiàn)某些微衛(wèi)星位點(diǎn)只存于一種對蝦中，如(CAGC)2-4只存在于中國明對蝦中，(CGGA)4-9只存在于斑節(jié)對蝦中，(GCGA)4只存在于短溝對蝦中。利用ITS1序列對12種對蝦進(jìn)行的系統(tǒng)分析表明，12種對蝦分為四個類群，同種的不同個體，同屬的不同種各自聚支，與形態(tài)分類比較吻合。對蝦科屬間遺傳距離范圍為0.313─0.977，平均值為0.633，遠(yuǎn)高于用線粒體基因片段得出的屬間的遺傳距離

8、，支持將原對蝦屬的6個亞屬提升為屬的觀點(diǎn)。 4、在擴(kuò)增中國明對蝦線粒體基因組全序列的過程中，我們發(fā)現(xiàn)疑似nd5基因片段的假基因，對該片段的特點(diǎn)和類型進(jìn)行了分析，并以該片段為外群探討了對蝦科的系統(tǒng)關(guān)系。同時采用線粒體DNA全序列對十足目和對蝦科的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，用假基因為外群構(gòu)建的對蝦科的系統(tǒng)樹與用線粒體蛋白編碼基因核苷酸序列得出的系統(tǒng)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致，但不同于蛋白編碼基因氨基酸序列得出的系統(tǒng)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。要更多的了