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海蜇(Rhopilema esculenta Kishinouye1891)隶属于腔肠动物门、钵水母纲、海蜇属,是目前国际公认的品质最好、经济价值最高的可食用大型水母。海蜇营养结构独特,药用功效显著,深受国内外广大消费者亲睐。近年来作为大宗出口海产品,海蜇在我国出口创汇中也占有重要地位。作为传统捕捞对象,我国海蜇渔业历史悠久,20世纪七十年代,全国海蜇鲜品年捕捞量最高超过70万吨。然而,由于长期的过度捕捞和海洋环境恶化,近二十年来,海蜇自然资源急剧减少,面临枯竭的危险。据统计,到八十年代后期,全国海蜇渔业捕捞量已急剧降至10万吨左右,到2011年,全国海蜇总产量甚至不足1万吨,海蜇渔业的行业价值正逐渐丧失。引起海蜇资源枯竭的原因是多方面的,从DNA分子水平上了解海蜇种群的遗传变异水平,明确目前海蜇种质资源的状况,将为海蜇的种质资源保护、标记辅助育种、人工增养殖方案的制定以及遗传选育提供科学依据。本论文包括以下研究内容:(1)海蜇基因组微卫星分子标记的开发与群体分析:采用磁珠富集法,从海蜇基因组内筛选、设计并合成了52对引物,经海蜇群体(N=48)验证,筛选出15个具有遗传多态性的微卫星标记。15个位点共获得93个等位基因,范围在2-12之间,平均每个位点有6.2个等位基因。期望杂合度范围在0.0086-0.7055之间,平均值为0.3137;表观杂合度范围在0.0417-0.8750之间,平均值为0.3459;15个位点中有1对偏离了哈迪温伯格平衡定律(p<0.0033)。此外,连锁不平衡测试未发现位点间存在连锁不平衡。(2)海蜇转录组微卫星分子标记的开发与群体分析:从海蜇转录组文库中共挑选出83对引物,经海蜇群体(N=48)验证,最终开发出17个具有遗传多态性的微卫星标记。获得69个等位基因,范围在2-11之间,其中有15个位点等位基因数在2-6之间。期望杂合度范围在0.1180-0.5353之间,平均值为0.3568;表观杂合度范围在0.0417-0.5833之间,平均值为0.3346。通过计算平衡时P值,Bonferroni校正后发现其中有1个位点偏离了哈迪温伯格平衡定律(p<0.0029)。经过连锁不平衡检测实验结果,发现有3对位点间有连锁不平衡。(3)海蜇转录组微卫星分子标记的应用:a)海蜇转录组微卫星分子标记跨属的可转移性应用:从海蜇转录组文库里挑选出127对序列引物,合成后在沙海蜇群体(N=48)中进行扩增。结果共开发出14个多态性位点,获得42个等位基因,范围在2-4之间,期望杂合度范围是0.1333-0.7055,平均值为0.3574;表观杂合度范围是0.2979-0.7292,平均值为0.5919;有2个偏离了哈迪温伯格平衡定律(P<0.0036),有2对(RE5-RE11和RE5-RE49)位点间存在连锁不平衡。b)海蜇转录组微卫星分子标记跨目的可转移性应用:从海蜇转录组文库里挑选出127对序列引物,合成后在海月水母群体(N=48)中进行扩增。结果共开发出35个多态性位点。包括4种重复类型,其中二核苷酸有10个,以(AT)n居多;三核苷酸有23个,以(CTT)n和(GTT)n最多;四核苷酸重复、复合核苷酸重复各为一个。扩增产物大小在139-279bp之间,退火温度在48-62之间。C)海蜇转录组微卫星分子标记在沙海蜇不同地理群中的应用:将a)中自主开发的14个多态性位点,应用到山东半岛和长江口海域的两个沙海蜇野生群体中,结果表明位点均具有较好的多态性。平均观测等位基因数是4.21,平均有效等位基因数是2.03。观测杂合度范围平均值为0.2415;无偏期望杂合度平均值为0.8404。近交系数Fis平均值为0.2276。基因分化系数(Fst)值表明,两个位点属于高度遗传分化;两个位点属于中度分化;其余10个位点属于轻度遗传分化。基因分化系数平均值为0.1060,表明种群间遗传变异占总遗传变异的比例有10.60%。群体间遗传相似性系数(I)为0.8308,遗传距离(D)为0.1147。表明两个沙海蜇地理群间遗传差异程度很低,遗传相似度极高。d)采用转录组454GS FLX测序和PCR技术,以海蜇和沙蜇的基因组DNA为模板,分别克隆了包含EST-SSR和EST-SNP标记的β-连环蛋白基因目的片段。生物信息学分析显示,β-连环蛋白基因目的片段长度分别为166/169bp和157/160bp,均没有内含子。海蜇β-连环蛋白基因目的片段除了微卫星重复差异外,只有一个碱基的差异;沙海蜇除了微卫星重复差异外,其余完全一致。在海蜇和沙海蜇β-连环蛋白基因目的片段的相同位置均包含微卫星重复,但其重复单元截然不同:海蜇为:(TGC)4-6(TGT)1-2(TGC)4-5,而海蜇为(TGT)5-6。同时两物种间还存在14个单核苷酸多态位点:(T/C)1,(T/C)2,(C/T)3,(C/T)4,(C/T)5,(T/G)6,(G/C)7,(T/G)8,(A/G)9,(C/T)10,(G/A)11,(A/G)12,(C/T)13,(A/T)14。