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蛭态类(Bdelloidea)轮虫是一种无性繁殖的淡水无脊椎动物,营底栖、附着或固着生活,是迄今发现的唯一营单性生殖的最大后生动物类群。转轮虫(Rotaria rotatoria)是较为常见的蛭态类轮虫之一。本文运用生命表统计方法研究了不同食物浓度和温度梯度对芜湖品系转轮虫生活史特征的影响;另外,对不同地理品系转轮虫线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因(COI)序列进行了比较分析,并据此分析转轮虫的种群遗传结构,从而探讨不同品系转轮虫的系统发生关系、种群遗传结构及其可能的形成原因。主要研究内容和结果有:1.运用单个体培养方法,研究了温度(24℃,28℃和32℃)和食物浓度(0.5×106,1.0×106,2.0×106和4.0×106cells/mL)对芜湖品系转轮虫的各主要发育阶段历时以及平均寿命(Y)、生命期望(e0)、净生殖率(R0)、平均世代周期(T)、种群内禀增长率(rm)的影响,并比较了12个不同条件下的特定年龄繁殖率(mx)和特定年龄存活率(lx)差异。在各食物浓度和温度条件下,轮虫在开始时的72小时内全部存活。无论实物浓度如何,随着温度的升高,存活率开始下降的时间逐渐前移,下降的速度也逐渐加快。24℃下,食物浓度为0.5×106cells/mL时,特定年龄存活率曲线降低得最慢;32℃下,食物浓度为1.0×106cells/mL时,特定年龄存活率曲线降低得最快。在24℃和28℃下,特定年龄存活率曲线的下降速率随着食物浓度增加而加快(在2.0×106cells/mL、28℃条件下的实验组除外)。相反,32℃条件下特定年龄存活率曲线的下降速率随着食物浓度增加,却呈现减慢趋势(在0.5×106cells/mL、32℃条件下的实验组除外)。在各食物浓度下,随着培养温度升高,轮虫特定年龄繁殖率高峰值出现的时间也逐渐前移。32℃条件下的高峰值出现的最早(均为96h)且最大(4.0×106cells/mL条件下mx为1.91),其下降速率也是最快的;24℃条件下的高峰值出现的最晚(1.0×106cells/mL和2.0×106cells/mL条件下为216h)且最低(0.5×106cells/mL条件下mx为0.48),其下降速率也是最慢的。在24℃下,特定年龄繁殖率的高峰值出现时间随着食物浓度的增加无显著差异;在28℃下,特定年龄繁殖率曲线的高峰值出现时间随着食物浓度的增加而推迟,在32℃下,轮虫生殖期随着食物浓度的升高而显著缩短,其他温度下无显著差异。温度对所有生活史参数均具有显著性影响(P<0.05),食物浓度只对于生命期望和平均寿命有着显著影响(P<0.05),对其它参数无显著性影响;两者交互作用对生命期望、平均寿命、净生殖率和平均世代周期有着显著影响(P<0.05),而对内禀增长率无显著性影响。24℃下,转轮虫的生命期望、世代时间和平均寿命最大,内禀增长率和净生殖率最小;32℃下,生命期望、世代时间和平均寿命最小,内禀增长率最大;28℃下,转轮虫种群净生殖率最大。28℃和24℃下,转轮虫的平均寿命Y和生命期望e0的大小随着食物浓度增加呈现减少的趋势,但是在32℃条件下,平均寿命和生命期望的大小都随着食物浓度增加呈现增大趋势。世代时间、净生殖率和内禀增长率随着食物浓度的增加无显著性差异。2.利用COI基因序列对来自芜湖地区三个水体、和县一处池塘、无锡一处池塘和湛江一处水体的82个转轮虫克隆进行了种群遗传结构分析。以特异引物进行PCR扩增,获得了长度为560bp的基因片断序列。其中芜湖一处水体和湛江采样点均只有1个克隆,故在种群遗传结构分析时仅使用了其余4个种群的序列数据。在4个种群中,共定义了27个单倍型。单倍型多样(h)为0.917±0.016,核苷酸多样性(π)为0.0925±0.0028。核苷酸组成分析显示,COI基因序列中A、C、G、T碱基的平均含量分别为22.6%、9.8%、22.9%和44.7%,其中A+T含量丰富(67.3%),明显大于C+G含量(32.7%)。序列分析结果表明, HX和WHD品系的种群内遗传距离均较大(0.085和0.095),WHA和WX品系的种群内遗传距离较小(0.020和0.048)。HX和WHA种群间遗传距离最大(0.148),HX和WX种群间遗传距离最小(0.081),种群内遗传距离均值为0.104。HX和WHD种群间遗传分化指数Fst最小(Fst=0.1056),而WX和WHA种群间遗传分化值最大,为0.75433,平均Fst为0.43757,四个种群内Fst分别为0.45810、0.42552、0.44526和0.42736。种群内和种群间遗传分化指数均较大,种群内遗传分化(56.2%)大于种群间遗传分化(43.8%)(P<0.05)。根据ML系统树,这些单倍型聚类为3个谱系,其中全部来自于芜湖的谱系I分化时间最早,其次是包含芜湖和和县品系轮虫的谱系III,谱系II则包含了芜湖、和县、无锡和湛江的所有地理种群的轮虫,分化时间最晚,分枝也最杂乱。我们认为,根据已有的数据推算,来自芜湖的谱系I是较为原始的谱系,随着时间推移,其分化出的谱系II和谱系III逐渐向各地扩散。