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长江是我国最大的河流,孕育了丰富多样的鱼类物种。长江上游是我国淡水鱼类资源最为丰富的地区之一,已记录鱼类261种,为全长江流域鱼类(370种)的三分之二。其中特有鱼类112种,占上游鱼类总数的43.2％。还有白鲟(Psephurus gladius)、达氏鲟(Acipenser dabryanus Mullet)、胭脂鱼(Myxocyprinusasiaticus)和虎嘉鱼(Hucho bleekeri)等国家一、二级重点保护的珍稀鱼类。由于水利工程建设、过度捕捞等人类活动的干扰,长江上游鱼类资源正遭受严重破坏。宜宾至重庆江段是鱼类重要的产卵场,对三峡库区鱼类资源的补充具有十分重要的作用。正在兴建的溪洛渡、向家坝大坝,将直接改变这一江段的水文动力学特征,影响鱼类的产卵繁殖；此外,人工放流是长江上游鱼类资源保护和恢复的主要措施,但有关人工放流对种群遗传结构的影响很少关注；大坝建设通过阻断坝上坝下鱼类种群交流,也可能影响鱼类种群的遗传结构。本论文在建立宜宾至重庆江段鱼类分子鉴定方法的基础上,研究该江段鱼类早期资源的组成和时空格局,以评价该江段鱼类资源状况及水利工程建设对鱼类资源的影响；同时研究人工放流对岩原鲤遗传结构的影响,并比较三峡坝上和坝下铜鱼种群的遗传结构,研究大坝阻断对种群遗传结构的影响。主要结果包括:
1.利用线粒体DNA(mtDNA)细胞色素氧化酶亚基Ⅰ的基因序列(Mitochondrial cytochrome coxidase subunitⅠ,COⅠ),建立了宜宾至重庆江段53种鱼类的Barcoding。根据K2P距离构建的NJ树显示:53个种中的49个种(92.4％)各自形成单系,各单系的Bootstrap支持率超过88％。不同分类单元的平均K2P距离是:种内距离0.15％±0.02；同属种间距离2.62％±0.72；同科种间距离13.43％±0.16；同目种间距离18.17％±0.19,同属种间距离是种内距离的17.4倍；种内距离与种间距离有清晰的分界。这些结果表明Barcoding能够有效的鉴别宜宾至重庆江段鱼类,可以用于宜宾至重庆江段鱼类早期资源的种类鉴定。
2.利用已经建立的长江上游宜宾至重庆江段鱼类Barcoding,界定研究江段早期阶段鱼类的分子可操作的单位(Molecular operational taxonomic units,MOTU)。结果表明:以1％K2P距离判别早期阶段鱼类MOTU,并结合成鱼序列分析,共有69种早期阶段鱼类。其中可以确定种类的有27种(39％)。以早期阶段鱼类MOTU统计Shannon丰富度指数和Pielou均匀度指数:Shannon多样性指数是3.04、Pielou均匀度指数是0.72。
3.通过已建立的鱼类Barcoding,鉴别宜宾、江津和寸滩三个样点采集的鱼类早期资源种类组成,并研究早期资源的时空格局,结果表明:能确定种类的27种早期资源中,优势种类包括圆口铜鱼(Coreius guichenoti Sauvage et Dabry)、长薄鳅(Leptobotia elongata Bleeker)、犁头鳅(Lepturichthys fimbriata Günther)等特有鱼类,主要繁殖季节在5-7月,且不同采样点之间表现出明显的种类组成、数量和时间动态差异。
4.通过微卫星分子标记分析了野生(W)和养殖(R1、R2)岩原鲤群体的遗传结构,评估放流人工繁殖个体对野生种群遗传结构的影响。研究结果表明:10个微卫星位点总共在三个群体W、R1和R2中分别检测到81、72和64个等位基因；与W群体相比,R1、R2群体都发现有等位基因丢失；群体W的等位基因丰富度(Ar)显著高于R1和R2群体(Wilcoxon’s matched pairs tests,p<0.05)；观测杂合度(Ho)在三个群体W,R1和R2中分别是0.44、0.47和0.41；在群体W中,至少有7个(14％)个体被判定为野生个体与养殖个体间的杂交子代。因此,岩原鲤持续的人工繁殖个体放流将进一步降低野生种群的遗传多样性,改变野生种群的遗传结构,加大了保护岩原鲤资源的难度。
5.利用微卫星标记调查了长江干流的四个铜鱼种群(江津、岳阳、武穴和安庆)的遗传多样性水平,评估生境破碎化对铜鱼遗传结构的影响。12对微卫星引物在铜鱼总共扩增出58个等位基因。四个群体的期望杂合度(He)变动范围在0.64-0.66之间,平均值分别是:0.65。四个群体间的等位基因数(A)、有效等位基因数(Ae)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和近交系数(Fis)都没有显著性差异。配对分化系数(Pairwise Fst)比较表明,四个群体两两之间均没有显著性遗传分化(p>0.05)；Bayesian判别检验也表明铜鱼只有一个遗传分化群。但是研究结果也发现,在大坝阻隔后,坝上、下游铜鱼群体间表现出了一定的遗传分化迹象,说明铜鱼群体初步表现出生境破碎化的遗传效应。