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摘要:通过多元统计分析和线粒体DNA测序技术,对中华鳖地方特色品种——太湖花鳖雌雄群体的形态和遗传差异进行了分析研究。结果显示,在形态上,对太湖花鳖雌雄群体各项形态参数进行t检验差异分析,发现雄性尾部的生长与其体质量的增加相关显著,呈线性关系;对太湖花鳖雌雄群体形态参数进行主成分分析,并作出主成分1和主成分2的散点图,得出雌雄群体形态差异不明显。对太湖花鳖雌雄群体线粒体D-loop控制区序列进行差异分析,雌雄群体间遗传差异为0.0114;构建N-J聚类系统树,雌雄群体无单独聚类,群体遗传差异不明显。结果表明,太湖花鳖个体形态差异与其性别存在一定程度的相关性,特别是尾部特征,可用于雌雄性别的初步判断,但雌雄群体在外观形态和线粒体DNA上均没有明显差异。
关键词:太湖花鳖;多元统计分析;D-loop控制区;形态差异;遗传差异
中图分类号:S966.5文献标志码:A
文章编号:1002-1302(2021)01-0142-04
作者简介:王苗苗(1987—),女,江苏南京人,硕士,水产工程师,主要从事水生生物学研究和水产技术推广工作。E-mail:miaomiaotgz@163.com。
通信作者:韩晓磊,硕士,高级实验师,从事淡水水生生物学研究。E-mail:84125241@qq.com。
多元统计分析可根据形态特征的多个参数,对多个互相关联的指标和对象进行统计分析以揭示其规律,符合农业科学的研究特征[1]。目前,多元统计分析已在水生动物的物种种质评定、种群遗传变异、性别差异分析等领域开展了大量的研究,然而对龟鳖类物种的研究还鲜有报道[2-6]。线粒体DNA作为细胞中遗传信息的重要载体,具有长度短、含量高、进化速度快和母性遗传等特点,特别是D-loop控制区,因其不编码蛋白,承受选择压力较小,是线粒体DNA中进化最快的部分,已成为水生动物种类鉴定、遗传多样性、遗传变异、系统进化、性别差异等方面的研究热点[7-13]。
太湖花鳖属于中华鳖(Trionyxsinensis)的地方特色品种,主要分布于长江中下游,太湖流域居多,与普通中华鳖体色差异较大,特别是在自然状态下体色油绿,背部有对称小圆黑斑,腹部有明显块状灰黑花斑,由此得名;并因其较高的营养价值和良好的口感风味受到人们青睐,江南地区多有养殖,市场前景广为看好。太湖花鳖雌雄体在形态规格及生长特性上存在一定差异,本研究通过多元统计分析和线粒体D-loop控制区分析,于表型和基因型多方面对太湖花鳖雌雄特征予以揭示,以期为太湖花鳖雌雄鉴别,以及种质鉴定、资源保护和利用提供一定的理论支持。
1材料与方法
1.1材料来源
太湖花鳖样品是在2017—2018年取自太湖常州武進段的野生群体,共计取样30只,其中,雌雄各半,试验于2019年在长江特色水产工程技术研究中心完成。太湖花鳖活体用于形态参数统计分析,之后取样品腿部肌肉组织于-70℃冰箱中保存,以备提取DNA使用。
[FK(W11][TPWMM11.tif;S 3mm][FK)]
1.2形态参数测量
游标卡尺测量每尾太湖花鳖的体高、头长和头宽等16项形态指标(精度为0.1mm),电子天平测量每尾太湖花鳖的体质量(精度为0.1g),具体测量方法参考国家标准(GB2104—2007)[14],具体指标见表1、表2。鉴于活体太湖花鳖不便于测量,故可将其放入密闭容器,进行乙醚吸入式麻醉后方可精确测量。
1.3D-loop控制区的PCR扩增及测序
参照韩晓磊等的研究方法[15]提取太湖花鳖样品基因组DNA并检测其完整性,测定其浓度后于-20℃保存备用。太湖花鳖2对扩增D-loop控制区的引物序列分别为:T1(5′-3′):[JP9]ATCTTACCCCTACTACACACAT;T2(5′-3′):[JP9]AGACTGGTGATGGAGTATC;T3(5′-3′):[JP9]GCCACAATACTTGTTTATCT;T4(5′-3′):[JP9]AATATCCATCTTGGCGTCTTCA。PCR扩增反应参见陆文浩等的方法[16]具体操作,并测得太湖花鳖样品线粒体DNA序列。
1.3数据处理
1.3.1形态参数分析
试验数据采用SPSS19.0软件进行分析,本研究多元分析方法包括t-检验和主成分分析,它们是针对多个研究对象同时进行分析所得数据的运算方法。通过将背甲长作为基数,以取得2个形态参数比值,从而消除鳖体规格大小对多元分析中参数值的影响。
1.3.2D-loop控制区序列分析
所获得太湖花鳖D-loop控制区序列经过校对处理后,采用软件ClustalX2.1和MEGA5.1进行序列比对和分析,通过Kimura双参数模型统计雌雄群体群间遗传差异,运用邻接法构建系统发生树,以bootstrap进行检验,重复1000次。
2结果与分析
2.1形态差异分析
由表1可知,太湖花鳖雄鳖体质量与尾长关系的r=0.662(r
关键词:太湖花鳖;多元统计分析;D-loop控制区;形态差异;遗传差异
中图分类号:S966.5文献标志码:A
文章编号:1002-1302(2021)01-0142-04
作者简介:王苗苗(1987—),女,江苏南京人,硕士,水产工程师,主要从事水生生物学研究和水产技术推广工作。E-mail:miaomiaotgz@163.com。
通信作者:韩晓磊,硕士,高级实验师,从事淡水水生生物学研究。E-mail:84125241@qq.com。
多元统计分析可根据形态特征的多个参数,对多个互相关联的指标和对象进行统计分析以揭示其规律,符合农业科学的研究特征[1]。目前,多元统计分析已在水生动物的物种种质评定、种群遗传变异、性别差异分析等领域开展了大量的研究,然而对龟鳖类物种的研究还鲜有报道[2-6]。线粒体DNA作为细胞中遗传信息的重要载体,具有长度短、含量高、进化速度快和母性遗传等特点,特别是D-loop控制区,因其不编码蛋白,承受选择压力较小,是线粒体DNA中进化最快的部分,已成为水生动物种类鉴定、遗传多样性、遗传变异、系统进化、性别差异等方面的研究热点[7-13]。
太湖花鳖属于中华鳖(Trionyxsinensis)的地方特色品种,主要分布于长江中下游,太湖流域居多,与普通中华鳖体色差异较大,特别是在自然状态下体色油绿,背部有对称小圆黑斑,腹部有明显块状灰黑花斑,由此得名;并因其较高的营养价值和良好的口感风味受到人们青睐,江南地区多有养殖,市场前景广为看好。太湖花鳖雌雄体在形态规格及生长特性上存在一定差异,本研究通过多元统计分析和线粒体D-loop控制区分析,于表型和基因型多方面对太湖花鳖雌雄特征予以揭示,以期为太湖花鳖雌雄鉴别,以及种质鉴定、资源保护和利用提供一定的理论支持。
1材料与方法
1.1材料来源
太湖花鳖样品是在2017—2018年取自太湖常州武進段的野生群体,共计取样30只,其中,雌雄各半,试验于2019年在长江特色水产工程技术研究中心完成。太湖花鳖活体用于形态参数统计分析,之后取样品腿部肌肉组织于-70℃冰箱中保存,以备提取DNA使用。
[FK(W11][TPWMM11.tif;S 3mm][FK)]
1.2形态参数测量
游标卡尺测量每尾太湖花鳖的体高、头长和头宽等16项形态指标(精度为0.1mm),电子天平测量每尾太湖花鳖的体质量(精度为0.1g),具体测量方法参考国家标准(GB2104—2007)[14],具体指标见表1、表2。鉴于活体太湖花鳖不便于测量,故可将其放入密闭容器,进行乙醚吸入式麻醉后方可精确测量。
1.3D-loop控制区的PCR扩增及测序
参照韩晓磊等的研究方法[15]提取太湖花鳖样品基因组DNA并检测其完整性,测定其浓度后于-20℃保存备用。太湖花鳖2对扩增D-loop控制区的引物序列分别为:T1(5′-3′):[JP9]ATCTTACCCCTACTACACACAT;T2(5′-3′):[JP9]AGACTGGTGATGGAGTATC;T3(5′-3′):[JP9]GCCACAATACTTGTTTATCT;T4(5′-3′):[JP9]AATATCCATCTTGGCGTCTTCA。PCR扩增反应参见陆文浩等的方法[16]具体操作,并测得太湖花鳖样品线粒体DNA序列。
1.3数据处理
1.3.1形态参数分析
试验数据采用SPSS19.0软件进行分析,本研究多元分析方法包括t-检验和主成分分析,它们是针对多个研究对象同时进行分析所得数据的运算方法。通过将背甲长作为基数,以取得2个形态参数比值,从而消除鳖体规格大小对多元分析中参数值的影响。
1.3.2D-loop控制区序列分析
所获得太湖花鳖D-loop控制区序列经过校对处理后,采用软件ClustalX2.1和MEGA5.1进行序列比对和分析,通过Kimura双参数模型统计雌雄群体群间遗传差异,运用邻接法构建系统发生树,以bootstrap进行检验,重复1000次。
2结果与分析
2.1形态差异分析
由表1可知,太湖花鳖雄鳖体质量与尾长关系的r=0.662(r