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黄鳝(Monopterus albus Zuiew)是我国重要名优淡水鱼类,具有重要的食用和药用价值,了解黄鳝的遗传多样性水平、遗传结构及遗传分化程度,对其种质资源评价、保护和合理利用具有重要理论指导意义。本研究利用ISSR分子标记技术,对黄河流域5个黄鳝自然群体(甘肃、内蒙古、陕西、河南和山东群体)的遗传多样性进行分析,主要结果如下:
(1)利用正交试验方法,经条件优化,建立了黄鳝ISSR-PCR最佳反应体系,25μl反应体系中含2.5 mmol/L Mg2+,0.2mmol/L dNTPs,0.4μmol/L引物,0.75 U TaqDNA聚合酶,30 ng DNA模板。并确立了PCR的最佳扩增程序:94℃预变性5 min;94℃变性40 s,48~58℃(随引物不同而确定)复性40 s,72℃延伸1.5 min,循环次数40;72℃延伸10 min。
(2)筛选出15个引物,对黄河流域5个群体共150尾黄鳝基因组DNA进行ISSR-PCR扩增,共检测到113个位点,多态位点44个,多态性比例为38.94%。利用POPGENE软件分析5个黄鳝群体的多态位点比例(PPB)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样度(h)、Shannons信息指数(I)和遗传距离(D)分别在18.58‰~23.01%、1.1858~1.2301、1.0975~1.1348、0.0625~0.0795、0.0944~0.1201、0.0696~0.0842之间,各群体所有遗传多样性指标综合显示,黄河流域黄鳝遗传多样性保持在一定水平,5个群体的遗传多样性水平依次为:陕西>甘肃>内蒙古>山东>河南。
(3)利用Shannons信息指数分析变异来源有49.79%存在于群体间,50.21%的变异发生在群体内。AMOVA分析黄鳝遗传变异来源有44.90%存在于群体间,55.10%变异发生在群体内,显著性检验显示黄鳝群体间和群体内均有极显著的遗传分化(P<0.001):两种方法的研究结果均表明黄河流域黄鳝的分化在群体内和群体间的分布基本一致,都存在较大的遗传分化。AMOVA分析显示黄鳝群体间的遗传分化系数φst为0.4490,利用POPGENE基于Nei’s基因多样性计算黄鳝群体间遗传分化系数Gst为0.5422,两种结果都说明黄鳝群体间存在强烈的遗传分化。由Gst计算的种群间基因流(Nm)为0.4222,基因流水平较低。
(4)根据Nei的公式计算群体间的无偏遗传距离(D),结果显示,内蒙古群体与山东群体遗传距离最大(0.1772),河南群体和山东群体的遗传距离最小(0.0429)。UPGMA和NJ聚类显示,河南群体和山东群体间的亲缘关系最近,最先聚在一起,然后与陕西群体聚为一大类;甘肃群体和内蒙古群体聚为另一大类。分析遗传距离和地理距离的相关性,结果表明遗传距离与地理距离间存在极显著正相关(r=0.8948,P<0.01)。说明黄鳝群体亲缘关系的远近与其地理距离有正相关关系。