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基于微卫星标记的中国鱚和少鳞鱚群体遗传学研究-水生生物学专业论文.docx

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万方数据 万方数据 基于微卫星标记的中国鱚和少鳞鱚群体遗传学研究 摘 要 中国鱚( Sillago sinica ) 和 少 鳞 鱚 ( Sillago japonica ) 隶 属 于 鲈 形 目 (Perciforms)、鱚科(Sillaginidae)、鱚属(Sillago),为肉食性、近岸小型经济 鱼类。中国鱚是 2011 年报道的鱚科鱼类一新种,目前在我国的莱州湾、青岛、 温州、厦门及韩国光阳港近海均有发现。少鳞鱚主要分布在中国、日本、韩国以 及菲律宾等地沿岸浅水区。本研究采用膜富集法和磁珠富集法分别构建中国鱚和 少鳞鱚的微卫星基因组文库,设计并筛选多态性微卫星引物用于评估这两种海洋 鱼类的群体遗传多样性和遗传结构,探讨海洋环境及自身生态习性对其遗传结构 的影响,旨在为中国鱚和少鳞鱚的种质资源保护和合理开发利用提供理论依据。 1. 中国鱚微卫星标记的开发及群体遗传学分析 (1)微卫星标记的开发及多态位点的评价 膜富集法构建中国鱚的微卫星基因组文库后,经 PCR 筛选获得 130 个阳性 克隆,测序后发现 81 条序列含有微卫星重复。用中国鱚 24 个个体对设计的 24 对引物检测发现,8 对引物可有效扩增且显示多态性。遗传多样性参数评估显示, 等位基因数从 2-14 不等,观测杂合度和期望杂合度分别为 0.125-0.958 和 0.120-0.904。8 对引物都符合 Hardy-Weinberg 平衡且不存在无效等位基因。 (2)群体遗传多样性及遗传结构分析 基于 7 个多态性位点对中国鱚 4 个群体、89 个个体进行遗传多样性分析, 平均期望杂合度为 0.502-0.604,平均观测杂合度为 0.433-0.551,多态信息含量 在 0.110-0.779 之间,与其他海洋鱼类相比,中国鱚处于中等程度遗传多样性水 平。同时发现 4 个群体的有效种群均在 2000 以下,有效种群较小可能会导致后 代近亲繁殖和遗传漂变,从而使中国鱚遗传多样性水平不高。中国鱚两两群体的 遗传分化指数 FST 在 0.069-0.189 之间且统计检验均显著。STRUCTURE、AMOVA 分析以及三维因子对应分析结果均表明中国鱚 4 个群体间存在显著的遗传结构。 推测中国鱚自身的生态习性以及产卵场的破坏导致了群体间产生较大的遗传差 异。 2. 少鳞鱚微卫星标记的开发及群体遗传学分析 (1)微卫星标记的开发及多态位点的评价 磁珠富集法构建少鳞鱚的微卫星基因组文库后,蓝白斑筛选共挑取 336 个克 隆子,测序后发现 241 条序列含有微卫星重复。用少鳞鱚 24 个个体对设计的 96 对引物进行检测,24 对引物可有效扩增且显示多态性。遗传多样性参数估算结 果显示,等位基因数从 7-24 不等,观测杂合度和期望杂合度分别为 0.333-0.913 和 0.744-0.963。24 个微卫星位点中有 8 个显著偏离 Hardy-Weinberg 平衡,6 个 位点存在无效等位基因,所有两两位点间均不存在连锁不平衡现象。 (2)群体遗传多样性及遗传结构分析 基于 7 个微卫星位点对少鳞鱚 8 个地理群体共 192 个个体进行遗传多样性分 析,共检测到 149 个等位基因,平均观测杂合度为 0.643-0.773,平均期望杂合度 为 0.678-0.880。除了两个位点在北部湾群体中多态信息含量较低外,其余位点在 各个群体中的多态信息含量在 0.589-0.921 之间。结果表明少鳞鱚具有较高的遗 传多样性水平,这可能与少鳞鱚庞大的群体数量有关。同时检测发现少鳞鱚近期 没有经历过瓶颈效应事件,这也可能是少鳞鱚遗传多样性较高的原因。少鳞鱚 8 个群体间遗传分化指数 FST 结果显示,除北部湾与其他群体间呈较大且显著的遗 传分化,其余各群体间遗传分化微弱。STRUCTURE 结果显示少鳞鱚 8 个地理群 体存在两个自由交配群,北部湾群体被分配到 2 号自由交配群,其余 7 个群体被 分配到 1 号自由交配群。AMOVA 分析和三维因子对应分析均显示,北部湾群体 和其他 7 个地理群体间的遗传分化显著。地理隔离分析提示少鳞鱚各群体间存在 显著的距离隔离模式。推测地理距离、琼州海峡特殊的水文环境以及少鳞鱚自身 的生态习性是导致群体间产生遗传差异的原因。 关键词:中国鱚;少鳞鱚;微卫星 DNA;膜富集;磁珠富集;遗传多样性;种群 遗传结构 Population genetics for Chinese sillago (Sillago sinica) and Japanese sillago (Sillago japonica) based on microsatellite markers Abstract Chinese sillago
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