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本文主要分为两部分:基于AFLP技术对五个乌鳢养殖群体的遗传多样性和遗传结构分析,以及乌鳢性别连锁AFLP标记的初步筛选。
乌鳢(Channa argus,Cantor 1842)是一种环境适应能力很强、处于水体生态系统食物链上游的肉食性鱼类,是一个良好的生态学研究的对象。然而,乌鳢的群体遗传学研究在国内外目前尚处于空白。在本研究中,我们首先运用AFLP技术对乌鳢的几个养殖群体进行遗传多样性及遗传结构分析,对这一重要的淡水养殖鱼类的种质资源进行初步的评价。我们采集了5个群体的100尾乌鳢成鱼,使用AFLP技术对它们的基因组进行扫描。31对多态性引物共产生了802个清晰可辨的位点,其中373个(46.51%)位点具有多态性。每个群体的多态性位点比率、遗传多样性和香农威纳指数相差不大,分别处于25.19%-27.31%、0.21-0.24和0.29-0.31之间。与其它养殖鱼类相比,本研究分析的乌鳢群体的遗传多样性处于中等偏高的水平。接下来,我们基于5个群体遗传距离和遗传相似度关系进行PCA分析和构建UPMGA系统树,二者反映出几乎相同的规律:长江流域的长湖(CL)、洞庭湖(DL)和鄱阳湖(PL)三个群体彼此间具有最小的遗传距离且总是聚在一起,珠江流域的群体ZR跟长江流域的三个群体的遗传相似度要高于北方山东微山湖的群体(WL)。MantelTest证明群体间遗传距离跟地理距离显著相关(P<0.05):地理上相隔越远,群体间的遗传距离越大。在随机交配的假设情况下,所有群体的总体遗传分化(FST值)是0.3381(P<0.01),每两个群体间的FST值都很显著(P<0.01),这证明5个群体的遗传分化都是显著存在的。STRUCTURE软件分析显示K=5是最优选择;个体间的UPMGA系统树、PCA分析结果以及群体遗传结构分析的结果都表明每个个体都具有明显的群体特征,我们可以利用AFLP表型将来自不同群体的个体分开。而群体间较低基因流(Nm)也说明了群体间分化程度很高。基于以上的结果,我们探讨了乌鳢种质资源保护、开发和利用的可行途径。
乌鳢的雄性比雌性生长快,同龄的商品规格的成鱼,雄性的体重平均比雌性大30%,这一特点为乌鳢的性别控制育种提供了巨大的潜力。我们使用AFLP分子标记技术结合BSA(Bulked Segregant Analysis,分离集团分析法)方法,在不同的群体中对雌雄乌鳢的基因组进行两轮扫描,以期望在不同的群体中获得乌鳢性别连锁的DNA标记。在第一轮筛选中,我们成功在佛山群体乌鳢中得到了一条雌性特异的AFLP片段,并将它和它的侧翼序列进行测序。但是这条雌性特异的片段却不能在山东群体的乌鳢中区分雌雄。也就是说,这条标记不是乌鳢物种水平上的性别连锁的DNA标记。在第二轮筛选中,我们把佛山群体和山东群体的乌鳢组成不同的基因池,使用BSA的方法同时对它们进行AFLP基因组扫描。但经过初步筛选和后期验证,最终没有得到一条能够严格区分雌雄乌鳢的性别标记。最后,我们分析了本次使用AFLP筛选性别连锁DNA标记效率较低的原因,并为下一步筛选提供了几点建议。