龙头鱼SSR和SRAP标记筛选及遗传多样性分析

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龙头鱼(Harpadon nehereus)是我国重要的经济鱼类之一,目前关于龙头鱼的分子遗传学方面的研究报道很少。本文采用SSR和SRAP两种分子标记对不同地理环境的龙头鱼群体进行遗传多样性研究,旨在为龙头鱼种质资源的保护和合理利用提供重要的理论依据。在SSR实验中,本研究首先采用生物素标记的(CA)12寡核苷酸探针,利用磁珠富集法构建了龙头鱼微卫星部分基因组富集文库,从设计的28对微卫星引物中筛选出21对微卫星引物,其中5个为多态的微卫星标记。用筛选的5对微卫星引物对龙头鱼36个个体进行遗传多态性分析。每个位点等位基因数3-4。观测杂合度和期望杂合度分别为0.3500-0.8421和0.5244-0.6244。PIC值0.4403-0.5538,表明这5个微卫星位点在龙头鱼中均有较高的信息含量。5个微卫星多态位点的Hardy-Weinberg平衡检验结果表明,所有位点均处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.01)状态。在SRAP实验中,对SRAP引物进行了筛选和优化,分析了SRAP-PCR的影响因子,包括Taq酶、Mg2+、引物、dNTP的浓度对PCR反应的影响,得到了8个重复性好、多态性高的引物组合,对舟山(ZS),象山(XS),宁海(NH),乐清(YQ),温岭(WL),温州(WZ),瑞安(RA),厦门(XM),珠海(ZH)和海口(HK)10个龙头鱼群体进行研究,最终确立了适合于龙头鱼SRAP反应体系为:Taq酶1.0U,Mg2+浓度1.5mmol/L,dNTP浓度的为0.20mmol/L,引物浓度为0.20μmol/L。利用筛选出的引物对龙头鱼群体遗传多样性进行了分析,统计结果表明,在292个个体中共检测到98个清晰稳定的多态位点,多态性条带主要分布在100-2000bp之间,多态位点数在55到83之间,平均多态位点数为73.8;多态位点比例在53.06%到84.69%之间,平均多态比例为75.20%,这一结果表明龙头鱼群体存在较高的遗传多样性。10个群体的Nei’s基因多样性指数(H)分别为:0.2740,0.2934,0.2126,0.3026,0.2978,0.1657,0.2654,0.2725,0.1540和0.2398,平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.2478,其中YQ群体最高,ZS群体最低,这表明在10个群体中YQ群体的遗传多样性是最高的,ZS群体的遗传多样性最低;Shannon信息多样性指数(I)在分别为0.4111,0.4345,0.3529,0.4506,0.4426,0.2525,0.4017,0.4077,0.2396和0.3690,平均Shannon信息多样性指数(I)为0.3735,其中YQ和NH群体最高,ZS群体最低,这同样说明YQ群体的遗传多样性最丰富,ZS群体最低。从整体水平上来看,龙头鱼群体的遗传多样性水平还是相对比较高的。分子方差分析结果表明,群体内个体间的变异是总变异的主要来源(71.74%),28.26%的遗传变异来自群体间(Fst=0.2826)。采用MEGA4.0软件计算了群体间的遗传距离,ZS群体和HK群体的遗传距离最远为0.3841,XS群体和RA群体的遗传距离最近为0.0410。根据群体间的遗传距离进行了NJ法聚类分析,结果显示10个龙头鱼群体明显地分为两支,第一分支包括ZS,WZ,XS,WL,RA,YQ和NH;第二分支包括ZH,XM和HK。这一结果显示龙头鱼群体存在显著的地理差异。SRAP分析结果显示,尽管龙头鱼群体具有相对丰富的遗传多样性,但是在HK和ZS群体中,多态位点数为52和55,多态比例、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息多样性指数与其他群体相比也是最低的,表明这两个群体的遗传多样性与其他群体相比处于较低水平。因而我们应该对HK群体和ZS群体的种质资源进行保护。
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