中国沿海沙带鱼和南海带鱼群体遗传研究

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带鱼是我国乃至世界非常重要的经济鱼类。本研究选取在我国沿海广泛分布、生物学特征相似但遗传信息相对较少的沙带鱼(Lepturacanthus savala)和南海带鱼(Trichiurus nanhaiensis),基于线粒体基因COI、Cytb、核基因RYR3以及微卫星等多种分子标记,对此两种带鱼进行群体遗传学的研究,分析两种带鱼的遗传分化程度和遗传多样性水平,结合我国海域历史因素和洋流的作用,分析两种带鱼的群体遗传结构和历史动态变化,并进一步探讨地理环境因素对遗传变异的影响。通过本研究,希望能够更加全面地了解带鱼的多样性,为带鱼的遗传信息加以补充,同时为我国带鱼的资源评估提供更多参考资料。研究主要得到以下结果:(1)基于线粒体基因COI和已成功开发出来的微卫星标记,对中国沿海6个地理群体的沙带鱼共172个个体进行群体遗传多样性和遗传结构的研究,结果显示,6个群体的单倍型多样性较高(0.94),平均等位基因数在10.3~14.0之间,表明沙带鱼6个群体均表现出较高的遗传多样性。分子差异分析(AMOVA)表明,遗传变异主要发生在群体内,没有显著的地理差异性。STRUCTURE结果表明,所有个体均为两个族群的均匀混合,可能是由于沙带鱼较强的活动能力导致了广泛的基因交流。种群历史动态分析显示,由于二次接触,沙带鱼群体在历史上首先经历了谱系的多样化后又进行了混合,贝叶斯天际线显示,群体大约在85000年前经历过扩张事件,Bottleneck检测结果未发现瓶颈效应。(2)基于线粒体基因Cytb、核基因RYR3和已被开发出来的微卫星标记,对中国南海7个地理群体共281个个体的南海带鱼进行遗传多样性和群体遗传结构的研究。基于线粒体基因Cytb的7个地理群体单倍型多样性为0.989,等位基因数范围在8.2~10.6之间,平均为9.1,整个种群、各个群体都呈现种群萎缩的状态(θπ<θω),同时具有高单倍型多样性,低核苷酸多样性的特点。相较于沙带鱼,南海带鱼的遗传多样性较低,遗传多样性的降低反映了会影响到物种进化水平的各种因素。由单倍型构建的发育树和单倍型网络图显示南海带鱼主要分为两个系群,但无明显的地理差异性,与晚更新世海平面发生变化,使台湾海峡成为地理屏障有关。分子差异分析(AMOVA)结果显示,遗传变异主要发生在群体内,且遗传结构与地理区域无关。STRUCTURE分群结果表明,7个群体为两个贡献大致相等的族群的混合,说明南海带鱼具有较高的迁移能力。贝叶斯天际线分析中,南海带鱼种群规模在很长一段时间内保持稳定,大约10万年前,经历了扩张事件,之后种群规模趋于稳定。
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