基于mtDNA Cytb序列分析养殖与野生刀鲚群体的遗传多样性

为比较刀鲚(Coilia nasus)的人工养殖群体与野生群体的遗传结构差异,为刀鲚的种质资源保护和养殖业的可持续发展提供科学依据,应用线粒体DNA细胞色素b基因的序列分析法研究了灌江纳苗养殖刀鲚子三代(F3)、洄游刀鲚(长江野生群体)和湖鲚3个淡水生活环境下的群体遗传多样性.结果显示:刀鲚线粒体DNA细胞色素b基因大小为1 141 bp;在3个群体22尾个体中,找到12种不同的单倍型,单倍型多态性(h)为0.922,多态位点(S)为18,其中单一多态位点9个,简约信息位点9个,核苷酸多样性(π)为0.0041,平均核苷酸差异数(K)为4.714,平均遗传距离为0.0042.洄游刀鲚和养殖刀鲚群体的核苷酸多样性、遗传距离都比湖鲚高,说明养殖刀鲚比湖鲚的遗传多样性要丰富,仍保持着较高的遗传多样性.     

基于线粒体DNA D-loop序列分析刀鲚与短颌鲚的遗传多样性

以线粒体DNA D-loop全序列为分子标记,研究4个刀鲚群体(长江口刀鲚、鄱阳湖湖口刀鲚、鄱阳湖湖区刀鲚、鄱阳湖湖口刀鲚幼鱼)及鄱阳湖短颌鲚群体的遗传多样性。结果显示:刀鲚的D-loop序列长1 212~1 293 bp,短颌鲚的序列长1 210~1 252 bp;在5个群体的55尾个体中,共检测到变异位点72个,其中单一多态位点50个,简约信息位点22个;共检测到45个不同的单倍型,单倍型多态性为0.989,核苷酸多样性为0.009 1,平均核苷酸差异数(K)为10.079。5个群体的遗传多样性丰富程度排序为鄱阳湖刀鲚幼鱼鄱阳湖湖口刀鲚鄱阳湖短颌鲚鄱阳湖刀鲚长江口刀鲚;不同单倍型间的遗传距离为0.014~0.728,平均遗传距离为0.188。此外,系统发育树也表明,刀鲚、短颌鲚共同构成1个单系群,为2种生态型种群,尚未达到种或亚种的分化。     

应用单核苷酸多态性(SNP)标记鉴定短颌鲚、湖鲚和刀鲚

为了快速区分长江流域各水体中的鲚属鱼类,利用单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记对短颌鲚(Coilia brachygnathus)、湖鲚(C. nasus taihuensis)和刀鲚(C. nasus)进行物种鉴定。从120个在短颌鲚和刀鲚之间分化指数(Fst)为1的SNP位点中随机挑选出20个用于引物设计,从21个在湖鲚和刀鲚之间分化指数较高的SNP位点中随机挑选出10个设计引物。随机挑20尾短颌鲚、20尾湖鲚和12尾刀鲚用设计的引物扩增、测序。结果表明:洞庭湖和鄱阳湖的短颌鲚与刀鲚可以使用以上19个SNP分子标记中的任何一个完全分开,剩下1个SNP标记在所扩增的样本中没有发现多样性变异而被弃用。用于区分湖鲚与刀鲚的10个SNP分子标记中有8个在所测样本中可以扩增并用于物种鉴定。其中单独使用Ct-Cn_wtap位点时,湖鲚和刀鲚的基因频率相差最大,当使用Ct-Cn_wtap和Ct-Cn_eif2b4位点时,对湖鲚和刀鲚的鉴别准确率可以达到100%。本研究提供了稳定、高效和低成本识别短颌鲚和刀鲚、湖鲚和刀鲚的方法,为今后鲚属鱼类的物种鉴定和资源保护提供了有效的工具。     

刀鲚遗传多样性研究进展

刀鲚(Coilia nasus)是我国重要的经济洄游性鱼类,与河鲀、鲥鱼并称为“长江三鲜”.然而,由于水体环境污染、洄游通道受阻以及捕捞过度等原因,致使刀鲚资源遭受到严重破坏.从刀鲚的形态学、蛋白质和DNA分子水平等方面综述了刀鲚遗传多样性的研究进展,旨在为更好地保护刀鲚资源奠定理论基础.     

基于颌骨长度和线粒体Cytb序列变异探讨短颌鲚的分类地位

鲚属Coilia鱼类外形十分相似,该属刀鲚C.nasus、短颌鲚C.brachygnathus的分类问题一直存在较大争议。通过分析比较长江流域刀鲚、短颌鲚的纵列鳞数、臀鳍数、幽门盲囊数以及颌骨长度的变异情况,结合线粒体DNA Cyt b序列分析,研究了短颌鲚的分类地位。结果表明：虽然纵列鳞数、臀鳍数、幽门盲囊数等特征在刀鲚与短颌鲚的区分上有一定的倾向,但重叠较大,难以截然分开。对110尾刀鲚、40尾短颌鲚以及36尾定居型刀鲚——湖鲚C.nasus taihuensis的上颌骨长度进行测量,与刀鲚的上颌骨长度/头长（1.125±0.091）相比,湖鲚、短颌鲚的上颌骨长度/头长（1.022±0.045、0.981±0.095）均有所降低,其中刀鲚、短颌鲚的上颌骨长度/头长变异系数较大（8.01%和9.77%）,而湖鲚的最小（4.55%）。三者的上颌骨长度/头长变异范围存在一定的交叉,表明鲚属鱼类上颌骨长度不是一种稳定的特征,推测其受生态环境、生活习性影响较大,不能作为判定物种有效性的主要依据。用PCR产物直接测序法测定了刀鲚、短颌鲚、湖鲚、凤鲚的mtDNACyt b基因序列,刀鲚与短颌鲚间的平均遗传距离为0.002,刀鲚与湖鲚间的遗传距离为0.003,而湖鲚与短颌鲚之间的遗传距离仅为0.001。以鳀科鳀属的Engraulis encrasicolus和E.japonicus为外群,用NJ法、ML法以及MP法进行系统发生分析,结果表明：凤鲚C.mystus分化较早,推测其在进化上处于比较原始的地位,而刀鲚、短颌鲚与湖鲚之间构成多岐分枝,三者之间不能明确区分。综合颌骨长度变异以及mtDNA Cyt b序列分析,认为短颌鲚和湖鲚一样,属于刀鲚在长江的一个淡水生态型种群,而非一个独立的物种。     

长江口鲚属鱼类线粒体DNA控制区结构分析

测定了21尾长江口鲚属鱼类mtDNA D-loop区全序列,长度在1 233～1 372 bp之间,其中凤鲚长达1 372 bp,短颌鲚为1 233 bp,刀鲚和湖鲚出现长度的异质性现象,各具有1 271 bp和1 233 bp两种类型.识别了终止序列区、中央保守区和保守区.终止序列区长650～790 bp,包含了多个重复的ETAS,结构为:TACATAT---ATGTAqTATAT.全序列21次转换中的17次和9次颠换中的7次都发生于该区.终止区还包含140个多态位点和97个系统发育信息位点,分别占整个D-loop区相应位点的80.9%和78.9%.中央保守区中的CSB-F、CSB.E、CSB-D等保守序列分别为CSB-F:ATGTAGTAAGAGACCACC,CSB-E:AGGGACAACTGTGGGGG,CSB-D:TATTCCTGGCATCTGGT,有24个多态位点和18个系统发育信息位点来自该区.在保守区识别了CSB1、CSB2和CSB3,序列为CSB1:TT-ATAGAAGA-T-ACATAA,CSB2:AAACCCCCTTACCCCC,CSB3:TGTCAAACCCCGAAA,仅有9个多态位点和8个信息位点.研究表明D-loop区的序列变异主要来自终止序列区.     

长江口鲚属鱼类线粒体DNA控制区结构分析

测定了21尾长江口鲚属鱼类mtDNA D-loop区全序列,长度在1 233～1 372 bp之间,其中凤鲚长达1 372 bp,短颌鲚为1 233 bp,刀鲚和湖鲚出现长度的异质性现象,各具有1 271 bp和1 233 bp两种类型.识别了终止序列区、中央保守区和保守区.终止序列区长650～790 bp,包含了多个重复的ETAS,结构为:TACATAT---ATGTAqTATAT.全序列21次转换中的17次和9次颠换中的7次都发生于该区.终止区还包含140个多态位点和97个系统发育信息位点,分别占整个D-loop区相应位点的80.9%和78.9%.中央保守区中的CSB-F、CSB.E、CSB-D等保守序列分别为CSB-F:ATGTAGTAAGAGACCACC,CSB-E:AGGGACAACTGTGGGGG,CSB-D:TATTCCTGGCATCTGGT,有24个多态位点和18个系统发育信息位点来自该区.在保守区识别了CSB1、CSB2和CSB3,序列为CSB1:TT-ATAGAAGA-T-ACATAA,CSB2:AAACCCCCTTACCCCC,CSB3:TGTCAAACCCCGAAA,仅有9个多态位点和8个信息位点.研究表明D-loop区的序列变异主要来自终止序列区.     

刀鲚和湖鲚幼鱼生长代谢及肌肉脂肪酸的差异分析

为研究鲚鱼幼鱼的机体代谢与营养情况,以长江刀鲚（Coilia nasus）和湖鲚（Coilia nasus taihuensis） 幼鱼为研究对象,通过测定幼鱼形体指标,消化酶的活力和含量以及肌肉基本营养成分和脂肪酸成分,比较其生长性能和肌肉脂肪酸成分的差异,评价其营养价值并探讨生态习性差异对其造成的影响。结果表明：（1）刀鲚幼鱼胃蛋白酶和淀粉酶活力比湖鲚幼鱼的低,脂肪酶活力是湖鲚幼鱼脂肪酶活力的3倍,肝脏内未累积过多的脂质过氧化物有害物质。（2）刀鲚幼鱼肌肉中粗脂肪含量比例达到16.13%,是湖鲚幼鱼肌肉中粗脂肪含量比例的1.5倍,粗蛋白含量则显著低于湖鲚幼鱼（P〈0.05）。（3）刀鲚幼鱼肌肉中检测出21种脂肪酸,湖鲚幼鱼肌肉中检测出17种脂肪酸,湖鲚幼鱼体内没有检测出C22∶1、C24∶1、C20∶3n-6和C20∶4n-6脂肪酸。湖鲚幼鱼肌肉中的∑n-3、∑n-6以及∑n-6/∑n-3比例都比刀鲚幼鱼的高,但是脂肪酸中二十碳五烯酸（EPA）与二十二碳六烯酸（DHA）的总量比例显著低于刀鲚幼鱼（P〈0.05）。     

基于线粒体Cytb基因和D-loop区序列的洪泽湖湖鲚遗传多样性分析

利用线粒体细胞色素b(cytochrome b,简称Cytb)基因和控制区(D-loop)序列作为分子标记,调查洪泽湖湖鲚的遗传多样性。结果表明,Cytb基因和D-loop区序列碱基A+T含量均高于G+C含量,显示碱基组成具有偏倚性。40条Cytb基因序列检出14个变异位点,定义13个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0. 762±0. 067、0. 0018 2±0. 000 28,平均碱基差异数为2. 073; 40条D-loop区序列检出54个变异位点,定义17个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0. 727±0. 078、0. 006 10±0. 001 00,平均碱基差异数为7. 378。13个Cytb基因单倍型之间的遗传距离在0. 001~0. 004之间,17个D-loop区单倍型之间的遗传距离在0. 001~0. 018之间,邻接法(neighbourjoining method,简称NJ)系统进化树显示单倍型聚为1支。Cytb基因和D-loop区序列中性检测Tajima's D和Fu's F_s结果产生的D和F_s值为负值,且Cytb基因的F_s值统计结果有极显著差异(P 0. 01)。同时,Cytb基因序列的岐点分布图呈现单峰型,均表明洪泽湖湖鲚近期经历了种群扩张。整体来看,洪泽湖湖鲚资源具有较高的遗传多样性,呈现出高单倍型多样性和低核苷酸多样性的特征。     

基于线粒体Cyt b基因的长江刀鲚群体遗传结构分析

基于线粒体Cyt b基因,通过PCR扩增技术对4个不同区段的长江刀鲚群体进行遗传结构分析,共采集分析长江刀鲚160尾,共检测出34个变异位点、31个单倍型.本研究中长江刀鲚群体单倍型多样性(Hd=0.49)接近临界水平(0.5),核苷酸多样性水平(π=0.00078)低于临界水平(0.005),雌性群体的遗传多样性水平明显高于雄性群体.长江刀鲚群体间遗传距离较小,分化程度较低.进一步分析变异组成显示:长江刀鲚群体变异主要来源于群体内,群体间变异不显著,说明长江刀鲚在遗传学上仍为一个分类单元,不存在明显的遗传分化.中性检验结果显示:长江刀鲚群体积累了较多的低频突变,DNA进化偏离中性选择,在历史上发生过历史扩张事件.基于单倍型构建的系统进化树显示31个单倍型聚为2支,单倍型Hap1～Hap13、Hap15～Hap25、Hap27～Hap31聚为一支(n=158),单倍型Hap14和Hap26聚为另一支(n=2),说明长江刀鲚群体中的极少数个体发生了基因突变,也可能是长江刀鲚群体中混杂着其他生态类型.     

刀鲚染色体核型分析

以刀鲚的鳃和头肾组织为材料,采用腹腔注射植物血细胞凝集素(PHA）、秋水仙素法制备染色体标本, 进行染色体核型分析;同时,采用石蜡组织切片以确定每尾刀鲚的性别。结果显示,刀鲚雌雄染色体存在差异,雌性 染色体数目为2n=47,雄性染色体数目为2n=48,核型公式为2n(意）=2X=47t(SAT）、2n(）=2X=48t(SAT）;最长的一 对染色体上存在随体,次缢痕;且刀鲚存在性染色体,其性染色体型为ZZ-ZO 型。     

两种配合饲料对刀鲚幼鱼消化系统显微结构和功能的影响

在水温为23℃条件下,将体质量为（2.78±0.09）g的刀鲚Coilia nasus幼鱼饲养在室内水泥池循环水系统中,分别投喂人工配合饲料1（缓沉软颗粒料）和饲料2（缓沉硬颗粒料）.饲养60 d后,分析两组刀鲚幼鱼的形体指标、消化酶和脂质代谢酶活性的差异;并采用H.E染色法从肝、胃、肠组织等方面比较了两组刀鲚幼鱼消化系统的组织结构差异.试验结果表明：两组刀鲚幼鱼的增重率分别为76.64％和104.17％,且组间有显著性差异（P＜0.05）;两组幼鱼的肥满度、特定生长率有显著性差异（P＜0.05）,两组幼鱼的肝体比和脏体比以及胃淀粉酶、胃蛋白酶、肝脏脂肪酶活性均无显著性差异（P＞0.05）.消化系统组织学观察表明：饲料2组幼鱼的肝脏细胞质中存在明亮的脂肪滴,饲料1组幼鱼胃壁上的皱褶多且较高;饲料2组幼鱼的前肠直径、黏膜褶高度和肌层厚度均比饲料1组高,表明两组幼鱼胃和肠的消化能力和对饲料的消化速度存在差异;结合食物消化动态过程,饲料2组幼鱼的消化吸收能力比饲料1组幼鱼强.研究表明,饲料2更适合刀鲚幼鱼生长,适合于刀鲚幼鱼驯养阶段使用.     

刀鲚精巢发育的组织学研究

采用石蜡切片,HE组织染色方法研究性成熟刀鲚的精巢结构、精巢发育规律和精子形成过程。结果表明:刀鲚的雄性生殖腺由精巢(生精部)、贮精囊和输精管等组成,精巢为典型的小叶型结构,由精小叶、精小囊、小叶间质、小叶腔和输出管构成。精小叶由各期生精细胞和支持细胞构成,各期生精细胞和支持细胞组成了精小囊,成熟的精子从精小囊中释放出来,进入小叶腔中,经由精小叶间形成的临时通道进入输出管,再由输出管送达贮精囊。贮精囊为网状管腔结构,管腔内壁由分泌细胞组成。精子发生经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞及精子细胞和成熟的精子5个阶段,根据精巢的外形、色泽、体积、血管分布状况等特征分为6个时期。     

长江刀鲚繁殖群体的生长特性

刀鲚(Coilia nasus)是一种具有多种生活史类型的中小型鱼类,溯江洄游中的刀鲚也是目前长江下游最重要的经济鱼类之一。为评估刀鲚渔业生物学特征的变化趋势,分析了2012年5月采自长江靖江段的458尾刀鲚繁殖群体样本。结果显示,刀鲚繁殖群体由1~4龄组成,其中2~3龄个体占85.81%;体长14.2~38.9 cm,平均(25.72±4.08)cm;体重9.2~208.4 g,平均(69.59±33.73)g;体长与体重关系式W=0.0028L3.0866(R2=0.915 3);平均丰满度为0.38±0.08。依据生长方程Lt=40.82[1–e-0.31(t+0.55)]和Wt=262.59[1–e-0.31(t+0.55)]3,求得渐近体长L∞为40.82 cm,渐近体重W∞为262.59 g,体重生长的拐点出现在2.99龄的Wt=77.66 g。与20世纪70年代的研究结果相比,长江刀鲚繁殖群体中补充群体和低龄剩余群体的比例显著增加,低龄化和小型化趋势明显,丰满度下降,资源衰退严重,但生长潜力依然存在。应采取降低对繁殖群体的捕捞强度、保护产卵场等积极措施来保护这一珍贵的渔业资源。     

长江口南支水域刀鲚仔稚鱼资源量的年度变化

为了进一步探明长江口南支刀鲚(Coilia nasus)仔稚鱼的分布和丰度变化,2018年6-10月在长江口南支设置8个站点,采用大型仔稚鱼网(口径1.3m,网目0.5mm)在每月大潮期间按月进行表层水平拖网调查,研究结果与2014年、2015年同水域和同期的研究结果比较,旨在揭示长江口南支刀鲚仔稚鱼资源的年度变化。本研究共拖网58网次,采集刀鲚仔稚鱼4611尾,平均密度0.123 ind./m3,体长范围3.1～61.74mm,发育阶段从前弯曲期到稚鱼期,其中前弯曲期仔鱼(3.1～18.12mm)最多,占总数86.19%,其次是弯曲期仔鱼(4.9～24.05mm),占8.5%,后弯曲期仔鱼(9.75～30.36mm)和稚鱼(24.22～61.7mm),分别占4.6%和0.72%。白天涨潮采集刀鲚仔稚鱼4271尾,平均体长11.18mm,平均密度0.169 ind./m3,退潮时采集336尾刀鲚仔稚鱼,平均体长10.52mm,平均密度(0.029 ind./m3)低于涨潮密度;St.8夜间涨退潮调查显示,涨潮密度(0.005 ind./m3)大于退潮密度(0.002ind./m3)。三年间刀鲚仔稚鱼发育阶段组成,2014年以卵黄囊期仔鱼为主,2015年和2018年均以前弯曲期仔鱼为主。各年刀鲚仔稚鱼出现的持续时间和高峰期基本相似,主要在6-8月出现,9-10月出现量极少。三年仔稚鱼密度分布表明,各站位点以及各月平均密度差异均不显著(P＞0.05)。     

浙江近海三疣梭子蟹4个群体的控制区序列分析

以浙江近海三疣梭子蟹大螯肌肉的线粒体DNA作为模板,对4群体共67个个体的控制区（D-loop）序列进行了PCR扩增。通过对PCR产物进行双向测序,最终得到了控制区3’端的rRNA部分序列（64 bp）、D-loop全序列（1179 bp）及控制区5’端tRNA-Ile部分序列（73 bp）。经DNASP软件分析得知,67个D-loop序列定义了65个单倍型,在65个单倍型中,除去插入/缺失位点,所有单倍型共检测到344个多态位点,主要发生在D-loop序列的中间区域;D-loop序列检测到26个插入或缺失位点,碱基插入主要发生在中央后端区域,以13 bp重复片断插入的形式进行。每个个体含有0～3个连续重复片断。通过对三疣梭子蟹的遗传多样性分析发现,D-loop序列的单倍型多样性为0.982～1.000,核苷酸多样性指数为0.02770～0.03633,平均核苷酸差异数为31.790～43.304。综合分析,三个成蟹群体的遗传多样性相近,都低于仔蟹的遗传多样性,说明经过遗传育种,可以提高三疣梭子蟹的种质情况,真正实现对三疣梭子蟹的科学利用。     

东海野生灰鲳mtDNA D-loop序列遗传变异分析

以东海区野生灰鲳背部肌肉的线粒体DNA为模板,采用PCR技术对7个个体的D-loop序列进行了扩增,通过对PCR产物进行双向测序,最终得到了471 bp的核苷酸片断（除去两端部分序列）。用DNAMAN6.0软件进行了排序比较发现,东海野生灰鲳的D-loop序列同源性高达99.48%;用DNASP4.0软件分析得知,7个序列共有6个单倍型（在GenBank登录号：GU970085-GU970087,GU970089-GU970091）,在7个个体中,共检测到14个变异位点,包括13个转换和1个颠换位点。运用MEGA4.0软件计算出了不同个体间的遗传距离,并据此构建了MP和NJ系统树。用DNASP4.0软件计算出的多态位点数为14,核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.009 71和4.571。研究结果表明,东海野生灰鲳的D-loop序列个体变异程度并不丰富。     

长江口刀鲚汛期特征及其资源状况的年际变化分析

刀鲚是长江水域重要的洄游性经济鱼类。根据2008-2011年捕捞汛期长江口刀鲚的观测数据,对刀鲚汛期特征及汛期体长、体重以及渔获量的年变化进行研究。研究结果表明:2008-2011年各年调查汛期内长江口刀鲚的体长分布均呈显著差异,2008年的优势体长组为26~38 cm,2009年的优势体长组为22~32 cm,2010、2011年的优势体长组为24~34 cm,2008年优势叉长组较其他年份大,2011年的体长均值小于其他年份;调查的汛期样本中,150 g以上的大规格刀鲚在群体中所占比例逐年下降,而50 g以下的小规格刀鲚比例逐年增加,刀鲚个体小型化趋势明显;汛期内长江口刀鲚单船每网的渔获量(CPUE)不断减少,2011年最低,相较2010年,其单船每网渔获量下降了95.5%;2008-2011年各年刀鲚的汛期特征基本表现一致,3月下旬至4月中旬进入刀鲚的旺汛期,捕捞产量较大。