栉江珧的群体遗传结构及厚唇光唇鱼微卫星位点的研究

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栉江珧是一种利用价值高的大型海产经济贝类,近几十年来,由于对其栖息环境的破坏及对成贝、幼贝的滥捕,产量急剧下降,一些海区已难以采集到栉江珧。本研究采用AFLP标记技术和核糖体基因28S rDNA序列分析对栉江珧群体遗传多样性和遗传分化进行探讨,以期为进一步开展栉江珧种质资源评估、资源保护及人工育种提供重要的科学数据。1、采用AFLP分子标记技术,筛选出10对栉江珧AFLP选择性扩增引物,并对栉江珧5个野生群体(江苏连云港、福建东山、广东湛江、广西北海、海南临高)的遗传结构进行研究。10对选择性扩增引物在5个群体中共扩增出984个位点。遗传多样性结果显示,栉江珧5个群体的平均每位点等位基因数A为1.4715~1.7998,平均为1.5632;平均每位点有效等位基因数(Ae)为1.1956~1.4151,平均为1.2732;多态位点比例(P)为47.15%~79.98%,平均为56.32%;Nei’s基因多样性指数(H)为0.1227~0.2506,平均为0.1664;Shannon氏指数(I)为0.1933~0.3834,平均为0.2564。其中,福建东山群体的各项遗传多样性指标最高,遗传多样性最为丰富;海南临高群体的遗传多样性最低。群体间遗传分化结果显示,栉江珧5个群体的遗传距离(D)为0.0276~0.2829;遗传相似度(I)为0.7536~0.9728;遗传分化系数(GST)为0.0734~0.4182,基因流(Nm)为0.6956~6.3134;地理距离为131.008~1881.744km。总体水平上的分析结果显示,总遗传变异(Ht)为0.2914,群体间的遗传变异(HS)为0.1665,群体间的遗传分化系数(GST)高达0.4288,基因流(Nm)仅为0.6662。通过相关性分析显示,5个群体的地理理距离与遗传距离(D)、遗传分化系数(GST)之间均存在显著相关性(P<0.05),相关系数分别为0.733、0.636。UPGMA聚类结果表明,广东湛江群体和广西北海群体亲缘关系最近,聚为一支,再与海南临高群体聚为一支,最后与福建东山群体再聚为一支,江苏连云港群体单独为一支。2、核糖体基因28S rDNA部分序列分析了5个栉江珧群体共50个样本中共发现了两种序列差异显著的单倍型,并分别命名为JY-28S-1、JY-28S-2,序列一致性约为40%。其中26个样本属于单倍型JY-28S-1,其余24个样本归类于单倍型JY-28S-2。通过对序列的变异分析,单倍型JY-28S-1中,栉江珧5个群体的26个样品中共发现26个多态位点,包含7个碱基插入/缺失位点和19个碱基替换,其中10个碱基转换,9个碱基颠换,共定义了7种单倍型。单倍型多样性指数为0.465,平均核苷酸差异数为2.492,核苷酸多样性指数为0.00251;在群体水平上,单倍型多样性指数、平均核苷酸差异数、核苷酸多样性指数分别介于0.000~1.000、0.000~23.000、0.000000~0.023069。单倍型JY-28S-2中,栉江珧5个群体的24个样品中共发现24个多态位点,包含3个碱基插入/缺失位点和21个替换,其中11个碱基转换,10个碱基颠换,共定义了6种单倍型。单倍型多样性指数为0.562,平均核苷酸差异数为7.591,核苷酸多样性指数为0.00769;在群体水平上,单倍型多样性指数、平均核苷酸差异数、核苷酸多样性指数分别介于0.000~0.600、0.000~0.667、0.000000~0.000674。基于单倍型JY-28S-1和单倍型JY-28S-2,栉江珧5个群体间的遗传距离分别为0.000~0.010,0.000~0.019。群体间的遗传固定指数(FST)分别为0.67187、0.97363,P值均小于0.01,表明在总体水平上,群体间存在较大的遗传变异,出现了显著的遗传分化。NJ聚类图显示,两种单倍型各自聚为一支:基于单倍型JY-28S-1,广东湛江群体、海南临高群体和广西北海群体聚为一支,福建东山群体与江苏连云港群体聚为一支,这两支再聚为一支,而福建东山群体中的个体28SDS17单独聚为一支;基于单倍型JY-28S-2,广东湛江群体、海南临高群体和广西北海群体聚为一支,再与江苏连云港群体聚为一支,福建东山群体单独聚为一支。Tajima’s D中性检验显示,基于单倍型JY-28S-1,栉江珧5个群体没有显著偏离中性进化,而基于单倍型JY-28S-2,5个群体显著偏离中性进化。Fu’s Fs中性检验表明,两种单倍型的分析结果较为一致,即栉江珧5个群体显著偏离中性进化。一般认为Fu’s Fs中性检验比Tajima’s D中性检验更为灵敏。综合以上两种技术的分析结果,认为栉江珧的遗传多样性水平处于中低水平,并出现显著的遗传分化,可能与地理隔离、基因交流受阻、过度捕捞及栖息地破坏等因素有关;并初步认为栉江珧可能存在亚种,江苏连云港群体、福建东山群体及广东湛江群体、广西北海群体、海南临高群体可能分属于3个不同亚种。栉江珧资源已受到严重的破坏,应及时制定有效的保护策略并实施,以期为实现栉江珧规模化人工育苗与养殖保留可靠的种质资源。栉江珧的核糖体基因28S rDNA序列总体上比较保守,进化速率较慢,但出现差异显著的两种单倍型,其产生原因需要进一步探究。厚唇光唇鱼是中国东南部及亚洲东部特有的鲤科鱼类,目前,其研究背景基本为空白,在繁殖育种、资源调查、生化及分子生物学方面的研究报道极少。本研究采用磁珠富集法,结合生物素探针(GT)15、(CT)15从厚唇光唇鱼基因组DNA的Mse I酶切片段中筛选出微卫星序列并构建微卫星文库。随机挑取262个片段长度为400~800bp的阳性克隆进行测序,共获得163微卫星序列,并从中设计了78对微卫星引物。以30个厚唇光唇鱼样本对微卫星位点多态性进行评估,共检测出25个多态性位点,包含10个高度多态性位点,11个中度多态性位点及4个低度多态性位点。其等位基因数(Na)为2~8个,多态信息含量(PIC)为0.090~0.825,观察杂合度(Ho)为0.000~0.900,期望杂合度为(He)为0.067~0.844。其中12个多态位点符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。同时,共检测出8个单态性位点。25个多态性位点均能够较好地提供厚唇光唇鱼的遗传信息,可用于进一步的遗传学、分子生态学的研究。
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