中国6个鲤群体的mtDNA D-loop序列遗传变异分析

探讨当前中国鲤(Cyprinus carpio)野生群体和育成品种的遗传结构及变异情况,以期丰富鲤种质资源的研究数据,为后期鲤的种质挖掘和遗传育种提供更多参考。收集了鲤的4个野生群体(清水江鲤、太湖鲤、黄河鲤和黑龙江鲤)和2个育成品种(福瑞鲤和松浦鲤)共计185尾个体,进行mtDNA D-loop序列测序分析。全长927~930 bp的D-loop序列有36个变异位点。所有个体呈27个单倍型,其中清水江鲤和太湖鲤的单倍型数量较多(分别为18和9个),而福瑞鲤和松浦鲤各存在1个优势单倍型(占有率分别为93%和80%)。F_(ST)值检验发现,松浦鲤与黑龙江鲤间遗传分化不显著(P0.05),其余群体间均呈极显著遗传分化(P0.01)。基于群体间K2P遗传距离(0.005~0.013)的NJ树显示,福瑞鲤和黄河鲤首先聚类,然后依次与清水江鲤和太湖鲤聚类;最后与松浦鲤和黑龙江鲤所在的另一支聚类。分子方差分析显示,群体间遗传变异极显著(P0.01),占总变异的35.59%。研究表明,鲤的野生群体(清水江鲤和太湖鲤)存在较高的遗传多样性,具有进一步选育利用的潜力;而2个育成品种(福瑞鲤和松浦鲤)在选育过程中积累了较高的遗传纯度。     

6个野生与选育鲤群体的微卫星遗传分析

利用12个微卫星标记对鲤(Cyprinus carpio)的4个野生群体[清水江鲤、太湖鲤、黄河鲤(C.carpio haematopterus)和黑龙江鲤(C.carpio amurensis)]和2个选育群体[福瑞鲤(C.carpio var.FFRC)和松浦镜鲤(C.carpio var.specularis'Song-pu')]共208尾个体进行遗传分析。结果显示,12个位点共检测到341个等位基因,平均等位基因数为28.67,其中1个位点(HLJ1127)检测到正向选择压力;选育群体的遗传多样性参数普遍低于野生群体,其中松浦镜鲤群体的各项参数均值最低(Na=6.82,Ho=0.54,PIC=0.50),清水江鲤群体的各项参数均值最高(Na=21.25,Ho=0.80,PIC=0.91);分子方差分析显示,整体遗传变异主要来自群体内,但群体间呈极显著遗传分化(P0.01);基于群体Nei's遗传距离的UPGMA聚类树和PCo A分析表明,鲤4个野生群体间遗传距离较近,而与2个人工选育群体间遗传距离较远;基于个体遗传结构及PCo A分析显示部分野生个体遗传结构比较混杂,而选育个体的遗传结构则相对单一。研究表明,中国鲤野生资源具有较高的遗传多态性,而人工选育群体维持着较纯的遗传种质。     

基于线粒体D-loop区和COI基因序列研究2个禾花鲤群体和野生鲤群体的遗传多样性与系统进化关系

利用线粒体D-loop区和COI基因序列分析了全州禾花鲤(Quanzhou Procypris merus)、融水禾花鲤(Rongshui P.merus)和野生鲤鱼群体的遗传多样性和系统进化关系。基于D-loop区序列分析结果表明:序列长度为927～930 bp,共统计变异位点53个;A、T、G、C核苷酸平均含量分别为33.4%、32.9%、14%和19.7%,A+T(66.3%)明显高于G+C(33.7%);总体的单倍型数(h)、单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为40个、0.95和0.008 3;遗传分化指数(Fst)为0.224 59。基于COI基因序列分析结果显示:序列长度为897～899 bp,共统计变异位点33个;A、T、G、C核苷酸平均含量分别为26.7%、28.5%、17.8%和27%,且A+T(55.2%)高于G+C(44.8%);总体的h为25个,Hd为0.91,π为0.003 16;Fst值为0.191 43。在3个群体内和群体间遗传距离分别在0.003～0.009和0.003～0.01,远小于种群分类水平0.05。分子方差分析(AMOVA)结果表明,77.54%(D-loop)和80.86%(COI)变异来自群体间变异,22.46%(D-loop)和19.14%(COI)来自群体内变异。单倍型进化树和网络图显示,全州禾花鲤和野鲤群体均存在单独聚为一支的单倍型,而融水群体未出现单独成支现象。研究表明,线粒体D-loop区作为反映3个群体间遗传多样性的灵敏度要高于COI基因,并且3个群体均属于高单倍型多样性和高核苷酸多样性。综上,3个群体间出现了较为明显的分化现象。     

基于线粒体D-loop区探讨我国养殖大口黑鲈的分类地位和遗传变异

对大口黑鲈国内养殖种群(G)和北方亚种(N)、佛罗里达亚种(F)两个野生种群共23个个体的线粒体DNA D-loop区序列进行分析,探讨国内养殖大口黑鲈(Micropterus salmoides)的分类地位和遗传变异。D-loop区序列分析结果表明,共检测到73个变异位点,总变异率为9.0%。三群体间没有共享单倍型,群体G的5个个体含2种单倍型,群体N的11个个体含9种单倍型,群体F中每个个体均为一种单倍型。对三个群体间的遗传距离分析表明,养殖群体与北方亚种野生群体的遗传距离为0.009,与佛罗里达亚种野生群体的遗传距离为0.053,表明国内养殖的大口黑鲈在分类上属于北方亚种,分子系统进化树的进一步分析结果与其一致。群体N、F和G的核苷酸多样性指数(π)依次为0.008 2,0.013和0.000 5,单倍型多样性指数(h)分别为0.946,1.000和0.400,显示出养殖大口黑鲈群体的遗传多样性相比国外野生群体有明显下降,有必要开展大口黑鲈的遗传改良研究,提高其种质质量。     

利用线粒体序列分析黑龙江和松花江流域乌苏里拟鲿种群遗传结构

采用PCR技术,对25个乌苏里拟鲿(Pseudobagrus ussuriensis)线粒体COI、Cytb基因和D-loop区进行遗传结构分析。结果显示:21个个体识别出15个单倍型,单倍型多样度和核苷酸多样性分析显示黑龙江群体遗传多样性略高于松花江群体。分子变异分析(AMOVA)显示,两群体间产生了较大水平的遗传分化,并根据分子钟分析推断黑龙江群体起源早于松花江群体。种群扩张结果表明,松花江和黑龙江乌苏里拟鲿未经历种群扩张。     

濒危鱼类稀有白甲鱼清水江种群mtDNA D-loop序列多态性

本文采用PCR、克隆结合DNA测序技术对分布于贵州清水江的30尾稀有白甲鱼mtDNA D-loop 3’端共计478bp的碱基序列进行了测定分析,首次进行了稀有白甲鱼mtDNA D-loop序列多态性研究。该序列共发现了25个多态位点,约占其核苷酸总数的5.23%。其中23个为转换位点(A-G,C-T),2个为转换与颠换同时存在的位点。30个个体分属18种单倍型。稀有白甲鱼mtDNA核苷酸多样性（π）为0.0107,平均核苷酸差异数（K）为5.092。单倍型多样度（H）为0.940,单倍型间平均遗传距离（P）为0.014。用单倍型间遗传距离构建的NJ系统树由2个支系组成。稀有白甲鱼清水江种群mtDNA D-loop序列存在着丰富的多态性,该种群的遗传多样性丰富。保护稀有白甲鱼清水江种群对于保护和恢复稀有白甲鱼这一濒危经济鱼类具有重要的意义。     

基于COⅠ基因序列的东、黄海区野生与养殖大黄鱼遗传多样性分析

为研究野生与养殖大黄鱼(Larimichthys crocea)群体的遗传多样性,对大黄鱼8个野生群体及6个养殖群体共336个样本的线粒体COⅠ基因部分序列进行了扩增和测序分析。实验最终获得序列片段长621 bp,总变异位点38个,简约信息位点23个,单变异位点15个,其中野生群体包含38个变异位点,占总变异的100%,养殖群体包含8个变异位点,占总变异的21.05%。在所有样本中共检测出单倍型34个,单倍型多样性为0.587,核苷酸多样性为0.00194,野生及养殖群体单倍型多样性指数分别为0.714~0.952、0.000~0.581。大黄鱼养殖与野生两个组群间的遗传分化指数为0.04982,占总变异的4.98%,差异极显著(P0.01),组群间群体间的变异占1.46%(P0.05),群体内的变异占93.56%(P0.01)。以上结果表明,大黄鱼的遗传变异主要来自于群体内,养殖群体的遗传多样性显著低于野生群体,两者的遗传多样性程度均处于较低水平,养殖群体间或野生群体间不存在显著的遗传分化,而养殖与野生两大组群间存在着显著的遗传分化。此外,通过对群体遗传结构及进化树的分析表明,东、黄海大黄鱼应属于同一地理种群,但两者间存在较低程度的遗传分化现象,黄海的大黄鱼群体遗传多样性高于东海群体。本研究可为大黄鱼种质资源的保护和恢复提供理论依据。     

用线粒体D-loop和Cyt b基因序列分析拉氏3个群体的遗传结构和遗传分化

用线粒体DNA的D-loop和Cyt b基因序列分析方法研究了吉林延吉、敦化和辽宁法台3个区域的29尾拉氏Phoxinus lagowskii Dybowsky的遗传多样性。经PCR扩增和测序,获得了783~785bp D-loop和818bp Cyt b的同源序列。两者多态性遗传参数统计显示,29尾个体分别存在47(D-loop)和89(Cyt b)个变异位点,分别检测出15(D-loop)和11(Cyt b)个单倍型,总群体单倍型(H_d)分别为0.8966(D-loop)和0.8990(Cyt b),核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.0246(D-loop)和0.0498(Cyt b),平均核苷酸差异数(K)分别为19.2857(D-loop)和40.7365(Cyt b)。分子方差分析(AMOVA)结果表明,79.02%(D-loop)和81.69%(Cyt b)变异来自群体间,20.98%(D-loop)和18.31%(Cyt b)来自群体内。单倍型呈明显的地理差异,分成2个分支,一个以延吉群体为主,一个以法台群体为主。拉氏的遗传多样性水平较高,群体间遗传分化明显。该结果可为拉氏的种质资源保护提供参考。     

用线粒体D-loop和Cyt b基因序列分析拉氏(鲮)3个群体的遗传结构和遗传分化

用线粒体DNA的D-loop和Cytb基因序列分析方法研究了吉林延吉、敦化和辽宁法台3个区域的29尾拉氏鱼岁Phoxinus lagowskii Dybowsky的遗传多样性.经PCR扩增和测序,获得了783～785bp D-loop和818bpCyt b的同源序列.两者多态性遗传参数统计显示,29尾个体分别存在47(D-loop)和89(Cyt b)个变异位点,分别检测出15 (D-loop)和1l(Cyt b)个单倍型,总群体单倍型(Hd)分别为0.8966 (D-loop)和0.8990(Cyt b),核苷酸多样性指数(Px)分别为0.0246(D-loop)和0.0498 (Cyt b),平均核苷酸差异数(K)分别为19.2857(D-loop)和40.7365(Cytb).分子方差分析(AMOVA)结果表明,79.02％(D-loop)和81.69％(Cyt b)变异来自群体间,20.98％(D-loop)和18.31％(Cyt b)来自群体内.单倍型呈明显的地理差异,分成2个分支,一个以延吉群体为主,一个以法台群体为主.拉氏(鲮)的遗传多样性水平较高,群体间遗传分化明显.该结果可为拉氏(鲮)的种质资源保护提供参考.     

基于CO I和Cyt b序列的丹江口水库鲢群体遗传结构特征分析

有效的人工增殖放流应监控放流群体和野生群体的遗传结构特征,以避免放流群体对天然群体遗传多样性的负面影响。本研究利用线粒体CO I和Cyt b基因分析了丹江口鲢库区、鲢亲本和鲢子代3 个群体的遗传结构特征。分析结果显示,104 条646 bp线粒体CO I序列中共检测到多态位点15 个,简约信息位点5 个,单一变异位点10 个,定义了7 个单倍型,单倍型多样性为0.544~0.676,核苷酸多样性为0.00221~0.00254;103 条1058 bp线粒体Cyt b序列中共检测到多态位点19 个,简约信息位点13 个,单一变异位点6 个,定义了14 个单倍型,单倍型多样性为0.609~0.714,核苷酸多样性为0.00262~0.00424,总体上处于较高单倍型多样性和较低核苷酸多样性。CO I和Cyt b序列遗传距离、遗传分化指数以及基因流分析结果显示,群体间遗传距离为0.002（CO I）、0.003~0.004（Cyt b）,总的遗传分化指数为-0.00468（P>0.05）（CO I）、0.03180（P>0.05）（Cyt b）,差异均不显著,群体间基因流为14.69～41.47（CO I）、5.49～40.47（Cyt b）,分子方差分析（AMOVA）结果表明群体的遗传变异主要来自群体内。单倍型聚类关系树表明,3 个鲢群体间均存在共享单倍型,不同地理群体间单倍型散乱分布于各支,未形成地理群体的聚集。以上分析结果显示,3 个鲢群体间不存在明显的遗传分化,表明增殖放流鲢群体与丹江口库区野生群体的遗传多样性和遗传结构相近,可开展增殖放流。本研究结果可为丹江口鱼类增殖站鲢群体的增殖放流提供科学依据。     

5种类型鲤鱼线粒体DNA D-loop及邻近区段的遗传多样性分析

采用PCR技术对乌克兰鳞鲤、德国镜鲤、框鳞镜鲤、红镜鲤和州河鲤共97尾个体的线粒体DNA D-loop及邻近区段进行了扩增,经测序后获得碱基顺序排列清晰的DNA片段,长度分别为1342、1343、1344 bp。共得到8种单倍型(GenBank序列号为MG786481~MG786483,MG786485~MG786487,KC292935,KC292936)。使用Mega 6.0软件计算出5个群体的组内及组间遗传距离,并构建邻接系统树。线粒体DNA D-loop及邻近区段、单独D-loop区段的碱基序列分析结果表明,单倍型Ⅰ至Ⅳ为欧洲血统,碱基差异位点数较多,变异程度较高;单倍型Ⅴ至Ⅷ为亚洲血统,碱基差异位点数较少,变异程度较低。在线粒体DNA D-loop及邻近区段内,德国镜鲤组内平均遗传距离为0.00462,核苷酸多样性指数为0.00458,平均核苷酸差异性为6.150,遗传多样性最大;州河鲤组内的平均遗传距离为0.00065,核苷酸多样性指数为0.00065,平均核苷酸差异性为0.870,遗传多样性最低。     

大菱鲆引进群体与国内累代繁养群体线粒体D-loop区部分序列的遗传多态性分析

采用PCR扩增和DNA测序技术,测定分析了引自冰岛和法国的大菱鲆两个引进群体以及1个国内累代繁养群体共60尾个体的mtDNAD-loop区部分序列的遗传多样性。结果表明,60尾个体中,扩增获得的mtDNAD-Loop区部分序列长度为739～759bp;共检测到46个变异位点,其中单一变异位点17个,简约信息位点29个;共检测出56个单倍型,各群体的单倍型多样度分别为冰岛1．000、法国0．950、累代繁养0．850。3个群体的核苷酸多态性分别为冰岛0．00797、法国0．01134和累代繁养0．00616。各群体间的遗传分化系数分别为冰岛＂US法国0．53441、冰岛＂OS累代繁养0．27723、法国VS累代繁养0．60725。虽然3个群体的遗传多样性都不高,但是各种群之间存在一定的遗传分化,可以分别作为单独的种群进行种质保存和利用,特别是法国种群与其他两个种群间的遗传距离更远,更具引种价值。     

基于COI序列的长江中上游鲢6个地理群体遗传多样性分析

为了对长江中上游鲢(Hypophthalmichthys molitrix)种质资源现状进行监测和评价,本研究利用线粒体细胞色素C氧化酶I(cytochrome c oxidase subunit I)基因(COI)对长江中上游宜宾、忠县、万州、石首、监利、湘江6个鲢群体进行了遗传多样性分析。结果表明,在648 bp的COI序列中共检测到42个变异位点,其中单变异位点14个,简约信息位点28个。6个群体123个个体共定义了26个单倍型,单倍型多样性为0.0476~0.0945,核苷酸多样性为0.00196~0.00982。6个鲢群体总体遗传多样性丰富,万州群体单倍型多样性和核苷酸多样性均最高,忠县群体单倍型多样性最低,核苷酸多样性最低的为石首群体。遗传变异主要来自群体内个体间,单倍型网络图和系统进化树显示各群体的单倍型没有形成明显的地理格局。此外,上游宜宾群体和万州群体与中游的石首、监利和湘江群体具有明显的遗传分化,中游的监利群体与石首群体和湘江群体也有一定的遗传分化,上游群体和中游群体应该分属于长江水系两个不同的种群。     

中国达氏鳇野生群体和两个养殖群体的线粒体遗传多样性分析

达氏鳇(Huso dauricus)是黑龙江流域土著鲟,近几十年来野生资源急剧下降,被确定为濒危物种之一。本研究采用线粒体DNA的Cyt b基因和D-loop区域的多态性信息评估了黑龙江抚远段野生群体、北京房山国家级鲟鱼原种场的保种群体及浙江衢州国家级鲟鱼良种场的繁殖群体等3个达氏鳇群体的遗传多样性水平。所有测试个体在Cyt b基因位点的核苷酸水平上没有检测到多样性,均具有相同的Cyt b单倍型,而在D-loop区域中发现了9种单倍型,对于D-loop区,单倍型多样性(H_d)达到0.593,但核苷酸多样性(π)仅为0.00213。在8尾野生个体中检测到6种D-loop单倍型,2个养殖群体共计58尾个体共计检出5种D-loop单倍型个体。分析结果显示:野生达氏鳇群体遗传多样性极低,历史上可能经历过严重的遗传瓶颈,同时达氏鳇人工繁殖过程中每批次可能只有极少个体参与了繁殖。此外,基于Cyt b基因部分序列的分析结果提示,达氏鳇与其他太平洋鲟类的亲缘关系较近,而与欧鳇(Huso huso)关系较远,传统上鳇属(Huso)的分类地位得不到有效的分子生物学数据支持。     

长江流域4个野生大眼鳜群体的遗传多样性分析

为探讨长江流域大眼鳜(Siniperca kneri)野生群体的遗传多样性和遗传结构,为长江大眼鳜野生群体资源的有效管理和合理开发利用提供基础科学数据支撑,本研究基于线粒体细胞色素 b (cytochrome b, Cyt b)基因及控制区(D-loop)全序列,对 4 个群体(赤水河群体-CS、南京群体-NJ、岳阳群体-YY、宜昌群体-YC)共计 79 尾个体进行了分析。结果如下:(1)获得了长 1141 bp 的 Cyt b 基因全序列,共检测到 26 种单倍型。单倍型多样性(haplotype diversity,Hd)指数为 0.685 (CS)~0.924 (YC),核苷酸多样性(nucleotide diversity,π)指数为 0.176%(CS)~0.285%(YY)。群体内与群体间的遗传距离均在 0.002~0.003。(2)获得了长度为 834~840 bp 的 D-loop 全序列,在 79 尾个体中共检测到46 种单倍型。单倍型多样性指数为 0.754 (CS)~0.990 (NJ),核苷酸多样性指数为 0.548%(CS)~1.412%(YC)。群体内遗传距离在 0.005 (CS)~0.014 (YC),群体间遗传距离在 0.008~0.012,提示 4 个野生群体均尚未达到亚种分化水平。分子方差分析(AMOVA)显示群体内的变异是总变异的主要来源,长江流域大眼鳜野生群体无显著遗传结构差异。     

长江中上游4个鲢群体遗传多样性分析

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是我国重要的淡水经济鱼类,长江是其重要的种质资源库。为了研究长江中上游鲢群体遗传多样性现状,比较中上游群体的遗传分化,本研究采用线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b基因(Cyt b)和控制区(D-loop)序列分析了长江中上游鲢群体遗传多样性及遗传分化状况,为鲢资源的保护和开发提供科学依据。采集了长江中上游江津(JJ)、宜昌(YC)、嘉鱼(JY)、黄冈(HG)等4个鲢群体共151尾样本。结果表明:135条Cyt b序列共检测出53个多态位点和19种单倍型,150条D-loop序列共检测出94个多态位点和48种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.693、0.00748和0.902、0.01557,2个标记数据均显示上游群体遗传多样性较中游群体高;群体间的分化指数(FST)和基因流(Nm)均表明长江上游(JJ)和中游(YC、JY、HG)地理群体间存在显著遗传分化。基于单倍型构建的NJ系统发育树及单倍型中值连接网络分析图显示,长江中上游鲢群体可划分为两个谱系,其中一个谱系主要源自上游群体。     

中华鳖3个地理群体线粒体基因D-loop区遗传多样性分析

采用PCR结合DNA测序技术和SSCP技术,分析了中华鳖3个地理群体线粒体DNA(mtDNA)D-loop区部分序列的变异及遗传多样性。在25个个体中,其碱基组成为A+T的平均含量(65.4%)高于G+C(34.6%),共检测到变异位点7个(约占总位点数的5.7%),转换/颠换值为2.76。核苷酸多样性(π)为0.019 95,平均核苷酸差异数(K)为2.453。25个个体分属6个单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.707,单倍型间的平均遗传距离(P)为0.027。6个单倍型构建的UPGMA系统树聚为3个分支。结果表明,中华鳖群体mtDNA D-loop区序列存在着较丰富的变异和遗传多样性,日本鳖的遗传多样性比黄河鳖和黄沙鳖丰富,黄沙鳖与日本鳖、黄河鳖的遗传距离较远。而且PCR-SSCP可以检测到两种类型的电泳图谱,其中Ⅱ型均为日本鳖,该技术可用于78位TT←→AA颠换变异位点的检测。     

草鱼D-loop多态性与幼苗生长性状的关联分析

为了探索草鱼(Ctenopharyngodon idella)线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)多态性对生长性状的影响,鉴于mt DNA的母性遗传特征,本研究基于2011年繁殖用的20尾母本的D-loop序列信息,与通过亲子鉴定获得的853尾40日龄子代的体长、体质量进行关联分析。结果显示,草鱼6种D-loop单倍型对生长性状表型差异具有极显著影响(P0.01);其中,单倍型为Hap16的子代的体长最大,并显著大于单倍型为Hap4的子代的体长(P0.05);单倍型为Hap18和Hap16的子代的体质量较大,依次大于其他单倍型子代的体质量,并显著大于单倍型为Hap4的子代的体质量(P0.05)。此外,草鱼D-loop序列各变异位点基因型对生长性状的影响水平不同;其中,Site01、Site06和Site07等3个位点对体长的差异存在显著影响(P0.05),Site06和Site07等2个位点对体质量的差异存在显著影响(P0.05)。研究表明,草鱼D-loop序列变异对子代生长性状具有显著影响,推测在草鱼生长性状改良的选育进程中,可以利用mt DNA多态性信息进行辅助选择。