绒螯蟹属(Eriocheir)内的中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)、日本绒螯蟹(Eriocheir japonicus)和合浦绒螯蟹(Eriocheir hepuensis)是东亚地区重要的水产经济物种,广泛分布在中国、韩国、朝鲜、日本和俄罗斯远东等地。俄罗斯远东的海参崴(又名符拉迪沃斯托克)作为中华绒螯蟹与日本绒螯蟹的分布重叠区,为研究东北亚区域绒螯蟹间的遗传差异与渐渗提供了条件。本论文以东北亚具有代表性的图们江水系和海参崴区域的绒螯蟹作为重点研究对象,从形态学与分子遗传学两个层次,在表型、线粒体、微卫星三个方面,综合探讨东北亚区域绒螯蟹的遗传差异与渐渗,为东北亚生物的遗传渐渗与生物地理学研究提供案例。具体内容如下:1、图们江水系绒螯蟹的形态差异与遗传混杂图们江水系为东北亚地区的一条较有影响力的国际性河流,但对其水系绒螯蟹的相关研究却较为缺乏。本章以图们江水系绒螯蟹为重点研究材料,并辅以我国辽河、黄河水系中华绒螯蟹,以及日本本土的日本绒螯蟹作为参照对象,应用三种形态多元分析方法与STRUCTURE聚类分析方法对它们的32个外部形态性状进行分析并进行性腺的组织切片观察。其中表型判别分析揭示图们江水系群体的判别准确率最低(83.30%);表型主成分分析显示为图们江水系群体的外部12个差异最大的性状特征均处于中华绒螯蟹与日本绒螯蟹之间,为两者的中间类型;表型传统聚类分析显示图们江水系群体与日本绒螯蟹群体的形态差异最小;STRUCTURE聚类揭示图们江水系群体有60%的个体被聚入到日本绒螯蟹群体中,而只有10%的个体被聚入到黄河水系中华绒螯蟹群体中,其余30%个体呈现为中华绒螯蟹与日本绒螯蟹的中间形态。形态研究结果表明,图们江水系绒螯蟹为中华绒螯蟹与日本绒螯蟹分布的交叉重叠区与遗传混杂区,但其形态特征更接近于日本绒螯蟹。绒螯蟹性腺组织切片结果表明,采自5月份的图们江水系绒螯蟹性腺发育分期与10月份的中华绒螯蟹一致,显示图们江水系绒螯蟹存在3龄性成熟现象。2、东北亚区域绒螯蟹的遗传关系与选择压力分析本研究以图们江水系和海参崴区域绒螯蟹为重点研究材料,以辽河、黄河水系中华绒螯蟹和日本本土的日本绒螯蟹为参考对象,分析它们线粒体ND2基因的遗传关系与选择压力。结果显示,图们江水系群体偏向于中华绒螯蟹和日本绒螯蟹的线粒体DNA单倍型分别为63.3%、36.7%,海参崴区域群体偏向于两种绒螯蟹的线粒体DNA单倍型分别为71.9%、28.1%,;图们江和海参崴群体的核苷酸多样性(0.0133-0.0160)和平均核苷酸差异度(9.097-10.943),均高于中华与日本绒螯蟹群体(0.0022-0.0028、1.500-1.920),显示图们江和海参崴群体由于混杂产生了较高的遗传变异;聚类分析显示图们江和海参崴群体内的遗传距离高于其他群体,且图们江和海参崴的部分个体聚入中华绒螯蟹分支后,其余个体则聚入日本绒螯蟹分支;选择压力分析表明各群体间无正向选择压力。以上结果表明图们江和海参崴群体存在中华与日本绒螯蟹的混杂现象并产生了较高的遗传变异,但都处于中性的自然选择水平中。3、东北亚区域绒螯蟹核DNA的遗传差异与渐渗东北亚地区存在中华绒螯蟹和日本绒螯蟹在的分布重叠,然而关于遗传混杂的程度尚不得知。本章利用微卫星分子标记分析了两种绒螯蟹在图们江和海参崴地区的混杂程度。结果显示,图们江和海参崴群体的遗传关系较近且处于中等的遗传分化水平;结合线粒体的母系来源与STRUCTURE遗传聚类结果表明,图们江和海参崴群体聚入到日本绒螯蟹的部分个体具有中华绒螯蟹的线粒体DNA单倍型,聚入中华绒螯蟹的部分个体具有日本绒螯蟹的线粒体DNA单倍型,表明图们江水系和海参崴区域存在中华绒螯蟹与日本绒螯蟹的杂交与遗传渐渗,且渐渗日本绒螯蟹的程度较大;NEWHYBRIDS遗传分析进一步检测出图们江水系和海参崴区域群体均存在杂交F2代和与日本绒螯蟹的回交2代个体的混杂类型,其中图们江的混杂比例为30.00%,海参崴的混杂比例为31.25%。以上结果表明,图们江和海参崴都存在中华绒螯蟹与日本绒螯蟹的遗传渐渗,且渐渗日本绒螯蟹的程度较大,混杂的比例接近。