长江中游湖泊鳜和大眼鳜的渐渗杂交

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鳜(Siniperca chuatsi)和大眼鳜(S.kneri)隶属鳜科(Sinipercidae)鳜属(Siniperca),是东亚特有的淡水鱼类,具有重要的经济价值、生态价值。鳜主要分布在我国闽江以北水系,大眼鳜分布于淮河以南水系,两者在长江水系分布区有重叠。鳜与大眼鳜外形特征相似,是亲缘关系非常近的姐妹种。随着鳜鱼野外采样工作的扩大和深入,在长江中游湖泊中,发现有些样本兼具鳜和大眼鳜的部分形态特征(口裂后缘伸达眼后缘之下,而眼睛大小、头后背前部隆起介于鳜与大眼鳜之间),我们暂将其称为“中间类型”。本论文以长江中游湖泊鄱阳湖和洞庭湖采集的“中间类型”为研究对象,并以黑龙江水系鳜、珠江水系大眼鳜作参照,从形态学、分子遗传学分析“中间类型”个体的分类归属,以及杂交后代的杂交类型,为长江中游湖泊鳜鱼种内变异或种间杂交研究提供基础资料。主要结果如下:1.长江中游湖泊鳜、大眼鳜及其“中间类型”的形态学差异比较测定了“中间类型”与鳜、大眼鳜的可数性状(鳍条数目和鳃耙数目)和形态框架性状,并进行方差分析、主成分分析、判别分析及STRUCTURE聚类分析。结果表明:(1)在眼睛大小、上颌骨后端是否伸达眼后缘、头背部隆起程度3项分类鉴别指标上,“中间类型”均介于鳜与大眼鳜之间。(2)“中间类型”可数性状(鳍条数目、鳃耙数目)与鳜、大眼鳜间均无明显差异。(3)方差分析显示,“中间类型”与鳜、大眼鳜间明显差异的性状表现在上颌骨后端与眼睛的相对位置、眼睛大小、头背部隆起程度、尾柄长度;主成分分析显示,头后背前部的框架性状和体高是“中间类型”与鳜、大眼鳜间形态差异的主要成分;构建了鳜、大眼鳜与“中间类型”3个群体的判别方程,鳜、大眼鳜和“中间类型”的判别准确率分别为90%、81.8%、85.4%,综合判别率为85.6%;STRUCTURE聚类分析显示,“中间类型”形态特征介于鳜和大眼鳜之间,偏向大眼鳜。形态学数量分析未能解决“中间类型”个体的分类归属问题。2.长江中游湖泊鳜和大眼鳜渐渗杂交的微卫星标记分析通过筛选鳜和大眼鳜的种间特异微卫星标记,对“中间类型”个体进行分子鉴定。从28对微卫星标记中筛选出5个鳜和大眼鳜种间鉴别位点(T103、T063、T089、T135、W19517);利用这5个位点对长江中游湖泊(鄱阳湖和洞庭湖)48尾“中间类型”个体进行了遗传分析和鉴定,“中间类型”中有16尾为种间杂交后代,其中9尾为与大眼鳜的回交后代。初步表明,长江中游湖泊中鳜和大眼鳜存在种间渐渗杂交。3.基于靶基因测序得到的单核苷酸多态性标记(SNPs)评估长江中游湖泊鳜和大眼鳜间的渐渗杂交基于靶基因富集与测序,筛选出鳜和大眼鳜种间差异基因序列(Fst=1)463个。对这些差异基因进行大样本的验证,共鉴定出349个鳜和大眼鳜种间差异的基因序列,包含458个诊断性SNPs。选用了224个诊断性SNPs(只含1个SNP位点)鉴别长江中游湖泊(鄱阳湖和洞庭湖)48尾“中间类型”,其中8尾为杂交后代、8尾为鳜、32尾为大眼鳜;Newhybrids分析表明,杂交后代中含杂交一代2尾、回交一代1尾、回交二代1尾和回交四代4尾,且与鳜、大眼鳜都有回交。本研究筛选出了458个鳜和大眼鳜种间诊断性SNPs,揭示了长江中游湖泊鳜和大眼鳜之间存在复杂的渐渗杂交现象。因此,需要加大对长江鳜鱼种质资源的遗传保护举措,加强养殖品种的监管,减少逃逸事件的发生,并监测种间渐渗杂交的发展趋势。
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