基于线粒体控制区的江苏湖鲚群体遗传多样性和遗传结构分析#br#

为掌握江苏省重要湖泊湖鲚(Coilia nasus taihuensis)群体的遗传多样性和遗传结构,利用线粒体控制区(D-loop)全序列分析了6个湖泊(太湖、滆湖、高邮湖、白马湖、洪泽湖和骆马湖)湖鲚野生群体的遗传多样性水平和群体分化情况。结果表明,6个群体共214尾样本的D-loop序列中,共发现103个变异位点,92种单倍型。6个群体的单倍型多样性为0.726~0.951,核苷酸多样性为0.00552~0.01036,6个群体整体的单倍型和核苷酸多样性分别为0.857和0.00729,表明湖鲚群体的遗传多样性较高,且符合高单倍型多样性和低核苷酸多样性特点。分子方差分析(AMOVA)结果表明,群体间变异百分比为6.20%,群体内变异百分比为93.80%,说明遗传变异主要来自群体内部。群体总的遗传分化系数(F_st)为0.06199(P<0.01),两两群体间的F_st显示,滆湖群体与其他群体间存在极显著的遗传分化(P<0.001),而其他群体间无显著分化(P>0.05)。单倍型分子系统进化树和网络进化图显示,6个群体的单倍型形成了2个谱系,但谱系组成与群体地理分布无相关性。中性检验分析结果显示,湖鲚群体进化过程中经历过种群扩张,扩张时间大约发生在0.089~0.160百万年前。研究结果表明,湖鲚群体具有较高的遗传多样性,滆湖群体与其他群体具有极显著的遗传分化,且拥有多个独享单倍型,应将滆湖群体单独作为一个管理单位,其他5个群体作为一个整体进行管理和利用。     

高邮湖大银鱼、太湖新银鱼Cytb和COⅠ 基因序列多态性分析

为探明高邮湖大银鱼、太湖新银鱼野生资源状况,利用线粒体DNA Cytb和COⅠ基因序列,对高邮湖大银鱼、太湖新银鱼的遗传多样性水平及遗传结构进行分析。试验结果显示,大银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点14个,共定义12个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.871±0.031和0.00172±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点5个,共定义6个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.747±0.041和0.00202±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征;太湖新银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点13个,共定义9个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.609±0.078和0.00094±0.00027,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点2个,共定义3个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.232±0.085和0.00038±0.00014,呈现低单倍型多样性和低核苷酸多样性。大银鱼和太湖新银鱼Tajima′s D和Fu′Fs中性检验值为负值,且歧点分布曲线呈单峰型,表明历史上经历过种群扩张。研究结果表明,应通过多种措施加强高邮湖银鱼种质资源保护。     

基于线粒体Cyt-b序列的太湖湖鲚与短颌鲚种群遗传分析

为了解太湖的湖鲚(Coilia nasus taihuensis)与短颌鲚(Coilia brachygnathus)的遗传多样性及遗传分化情况，利用线粒体细胞色素b(Cyt-b)基因，开展了种群遗传学研究。结果显示，47条序列共有变异位点26个，其中，简约信息位点12个，共得到22个单倍型。两物种间Fst值达0.703，分化程度较高，种群间的基因流仅为0.212。湖鲚种群内平均Kimura双参数遗传距离为0.002，短颌鲚种群内为0.001，而湖鲚与短颌鲚种间平均Kimura双参数遗传距离为0.005，湖鲚与短颌鲚种间遗传距离高于湖鲚种群内部遗传距离，也高于短颌鲚种群内部遗传距离。系统发育树和单倍型网络图结果显示，湖鲚与短颌鲚分成2个大的类群，但有1个湖鲚个体与短颌鲚具有共有单倍型。总体结果显示，湖鲚与短颌鲚之间存在明显的遗传分化，Cyt-b序列可用于区分湖鲚与短颌鲚个体。     

洪泽湖大银鱼(Protosalanx hyalocranius)Cytb和COⅠ基因序列多态性分析

为揭示我国洪泽湖大银鱼(Protosalanx hyalocranius)遗传多样性现状,科学保护和合理利用大银鱼种质资源,采用线粒体细胞色素b基因(Cytb)和细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基基因(COⅠ)序列,分析了洪泽湖40尾大银鱼的遗传多样性。通过PCR扩增与序列测定分别获得了长度为1141 bp和630 bp的Cytb和COⅠ基因序列。40条Cytb基因序列碱基A、T、G和C的平均含量分别为21.7%、29.3%、16.7%和32.3%,检出6个变异位点,定义7个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.775和0.00129,碱基平均差异数为1.469。40条COⅠ基因序列碱基A、T、G和C的平均含量分别为21.6%、26.0%、19.2%和33.2%,检出5个变异位点,定义6个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.700和0.00207,平均碱基差异数是1.303。Cytb及COⅠ基因单倍型之间的遗传距离较小,且NJ系统进化树聚为一支,说明大银鱼单倍型没有出现遗传分化。Fu’s F_s中性检验结果和碱基歧点分布图均表明,洪泽湖大银鱼近期经历了种群扩张事件。     

洪泽湖大银鱼(Protosalanx hyalocranius) Cytb和COⅠ基因序列多态性分析

为揭示我国洪泽湖大银鱼(Protosalanx hyalocranius)遗传多样性现状，科学保护和合理利用大银鱼种质资源，采用线粒体细胞色素b基因(Cytb)和细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基基因(COⅠ)序列，分析了洪泽湖40尾大银鱼的遗传多样性。通过PCR扩增与序列测定分别获得了长度为1141 bp和630 bp的Cytb和COⅠ基因序列。40条Cytb基因序列碱基A、T、G和C的平均含量分别为21.7%、29.3%、16.7%和32.3%，检出6个变异位点，定义7个单倍型，单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.775和0.00129，碱基平均差异数为1.469。40条COⅠ基因序列碱基A、T、G和C的平均含量分别为21.6%、26.0%、19.2%和33.2%，检出5个变异位点，定义6个单倍型，单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.700和0.00207，平均碱基差异数是1.303。Cytb及COⅠ基因单倍型之间的遗传距离较小，且NJ系统进化树聚为一支，说明大银鱼单倍型没有出现遗传分化。Fu’s Fs中性检验结果和碱基歧点分布图均表明，洪泽湖大银鱼近期经历了种群扩张事件。     

珠江水系光唇裂腹鱼可渡河种群mtDNA D-loop序列多态性分析

40尾光唇裂腹鱼(Schizothorax lissolabiatus)采自珠江水系可渡河,采用PCR扩增和直接测序技术对其mtDNA D-loop区481bp的序列进行了测定分析。该序列共计发现了10个变异位点,占分析总位点数的2.08%。定义了10种单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.733,单倍型间平均遗传距离(P)为0.0051。核苷酸多样性(π)为0.0027,平均核苷酸差异数(K)为1.301。用单倍型间遗传距离构建的NJ树由2个支系组成。该研究显示光唇裂腹鱼可渡河种群mtDNA D-loop区多态性较低,表明光唇裂腹鱼可渡河种群遗传多样性贫乏,有必要采取综合措施开展光唇裂腹鱼可渡河种群的保护。     

都柳江粗唇种群线粒体DNA Cyt b基因和D-loop序列组成及遗传多样性

以采自都柳江40尾粗唇(Leiocassis crassilabris)个体为样品,采用PCR和DNA测序技术对粗唇都柳江种群Cyt b基因和D-loop序列进行了分析。获得了长度分别为1 118 bp、776~778 bp的粗唇Cyt b基因、Dloop序列。2段序列的碱基组成均为A+T的含量高于G+C的含量,但Cyt b基因碱基变异率(0.27%)显著低于D-loop的碱基变异率(3.34%~3.35%)。对粗唇D-loop序列结构进行了分析,识别了其终止序列区、中央保守区和保守序列区等的特征序列。都柳江粗唇40个个体Cyt b基因、D-loop序列中分别有3、20个多态位点,分别定义了4、10种单倍型。都柳江粗唇种群Cyt b基因和D-loop序列的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.146、0.000 13、0.150和0.404、0.003 17、2.444。都柳江粗唇种群遗传多样性较低,开展该种鱼类种群遗传多样性的研究和保护十分必要。     

基于线粒体COⅠ基因序列的江苏省4个太湖新银鱼群体遗传多样性分析

为了解江苏省主要湖泊内太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)的遗传背景,利用PCR扩增江苏省太湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖4个群体153尾样本的COⅠ基因序列,并进行测序和分析。经比对获得630 bp的基因序列片段,检出7个变异位点,其中简约位点3个,单一位点4个。153尾个体共定义9个单倍型,单倍型多样性为0.580±0.022(0.050±0.047～0.361±0.103),核苷酸多样性为0.001 06±0.000 07(0.000 08±0.000 07～0.000 62±0.000 20),呈现出较低的单倍型多样性和核苷酸多样性的特点。4个群体间的遗传距离为0.000 12～0.001 83。AMOVA分子方差分析表明,太湖新银鱼群体间的遗传差异(76.84%)大于群体内遗传差异(23.16%),遗传变异主要来自群体间。种群间遗传分化系数统计检验表明,太湖和洪泽湖群体及高邮湖和骆马湖群体之间差异不显著。中性检验和歧点分布分析表明,4个太湖新银鱼种群偏离中性进化,历史上经历过种群扩张。研究可为太湖新银鱼种质资源科学保护和合理利用提供理论依据。     

基于Cytb基因的滆湖鲌类国家级水产种质资源保护区3种鲌鱼的遗传多样性分析

为研究滆湖鲌类国家级水产种质资源保护区主要保护对象的种质遗传状况,通过PCR和测序技术,获得保护区翘嘴鲌(Culter alburnus)、达氏鲌(Culter dabryi)、蒙古鲌(Culter mongolicus)等3种鲌属鱼类的细胞色素b(Cytb)基因序列,并分析了其遗传多样性和群体结构。结果显示,3种鲌鱼的Cytb基因全长为1 141 bp,碱基组成相似,均表现为A+T的含量(56.4%)高于G+C的含量(43.6%)。翘嘴鲌的Cytb基因有16个变异位点,定义14种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.907和0.002 4;蒙古鲌的Cytb基因有8个变异位点,定义6种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.863和0.002 4;达氏鲌的Cytb基因有10个变异位点,定义7种单倍型,单倍型和核苷酸多样性分别为0.573和0.001 2。整体来看,3种鲌鱼均具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性的遗传多样性模式,暗示3种鲌鱼群体在历史上经历过种群扩张,与中性检验结果和歧点分布图分析结果相一致。翘嘴鲌和蒙古鲌的种内遗传距离为0～0.006,达氏鲌的种内遗传距离为0～0.004,...     

基于线粒体D-loop区与COI基因序列比较分析养殖与野生银鲳群体遗传多样性

运用线粒体D-loop区与COI基因片段序列比较分析了养殖与野生银鲳群体的遗传多样性。研究结果显示,线粒体D-loop区片段中,A、T、C与G4种核苷酸的平均含量分别为40.00%、30.55%、16.75%和12.70%,A+T的含量为70.55%,明显高于G+C的含量。COI基因片段中,A、T、C和G的平均含量分别为25.85%、33.90%、21.30%和18.85%,A+T的含量(59.75%)同样高于G+C的含量。基于D-loop序列分析所得出的两群体总的变异位点、单倍型数、单倍型多样性、核苷酸多样性及平均核苷酸差异数分别为19、15、0.895、0.007和2.505。基于COI基因所得出的两群体总的变异位点、单倍型数、单倍型多样性、核苷酸多样性及平均核苷酸差异数分别为33、17、0.713、0.004和2.239。基于线粒体D-loop区与COI基因片段序列的研究结果均显示,养殖银鲳群体的遗传多样性低于野生群体的遗传多样性。养殖群体基于线粒体D-loop区与COI基因片段分析得出的单倍型多样性分别为0.562与0.571,野生群体基于线粒体D-loop区与COI基因片段分析得出的单倍型多样性分别...     

基于线粒体COI和Cytb基因序列的6种锦鲤(Cyprinus carpio Koi)遗传多样性分析

实验利用线粒体COI基因和Cytb基因的片段序列分析比较了黑锦鲤(Cyprinus carpio Karasugoi Koi)、三色锦鲤(C.carpio Taisho Sanshoku Koi)、红白锦鲤(C.carpio Kohaku Koi)、黄金锦鲤(C.carpio Kigoi Koi)、全白锦鲤(C.carpio Platinum Ogon Koi)和全红锦鲤(C.carpio Higoi Koi)6个锦鲤(Cyprinus carpio Koi)养殖品系的遗传多样性和系统进化关系。结果显示:基因序列分析得到的单倍型数分别为7、6。6个品系均具有较高的单倍型多样性指数和较低的核苷酸多样性指数。群体间遗传分化系数Fst、遗传距离和AMOVA等结果显示品种间变异高于品种内变异,黑锦鲤和黄金锦鲤间、红白锦鲤和三色锦鲤间不存在显著遗传差异,其余品系间差异显著。根据COI和Cytb基因单倍型构建的品系间NJ系统进化树得到相同结果,黑锦鲤和全红锦鲤遗传关系较近,聚为一支。三色锦鲤、红白锦鲤和黄金锦鲤遗传关系较近,聚为一支。全白锦鲤与其他品系的亲缘关系均较远,单独形成一个分支。     

不同鲚属鱼类Cyt b和D-loop序列的比较及其判别早期生活史个体的潜力分析

使用mtDNA作为分子标记,基于1022 bp和1322 bp左右的部分序列分析刀鲚(Coilia nasus)、湖鲚(C.nasus taihuensis)、七丝鲚(C.grayii)及凤鲚(C.mystus)成鱼之间的遗传关系。结果显示,刀鲚和湖鲚间的遗传距离分别为0.0036±0.0008和0.0038±0.0008,凤鲚与刀鲚、湖鲚的遗传距离分别为0.1215±0.0111、0.1228±0.0111(Cyt b)和0.1075±0.0108、0.1067±0.0107(D-loop),七丝鲚与刀鲚、湖鲚的遗传距离分别为0.0342±0.0056、0.0351±0.0057(Cyt b)和0.0527±0.0069、0.0529±0.0070(D-loop),七丝鲚和凤鲚间的遗传距离分别为0.1158±0.0111和0.1123±0.0111。用Kimura双参数模型构建的2种序列的NJ分子系统树均显示,湖鲚和刀鲚不能形成独立的分支,而是混合聚在一起形成1个分支;七丝鲚和凤鲚则形成另外2个分支。首先根据采样点不同可初步断定未知仔幼鱼为刀鲚,稚鱼为湖鲚,而后对未知种仔幼鱼、稚鱼和刀、凤鲚鱼卵的2种序列的分析发现,不同采集点内部的这些早期生活个体间的遗传距离分别为0.0024~0.0032和0.0025~0.0082。在Kimura双参数模型构建的NJ分子系统树中,未知种仔幼鱼、稚鱼、刀鲚鱼卵与刀鲚、湖鲚聚为一类,凤鲚鱼卵与凤鲚聚为一支。由此可见,Cyt b基因序列和D-loop序列作为分子标记,虽然可以区分刀鲚、凤鲚以及七丝鲚的仔幼、稚鱼及鱼卵,但不能有效区分湖鲚和刀鲚的早期生活个体。     

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。     

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(Sinipercakneri)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834～840bp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。     

洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea) 2种表型群体的遗传变异分析

采用形态学分析(壳长、壳宽和壳高)和分子标记技术(细胞色素氧化酶Ⅰ基因,COⅠ)对洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)黄色和黑色2个群体的形态和遗传多样性特征进行研究.形态参数统计分析结果显示,2个群体的形态特征之间有显著性差异.经PCR扩增和序列测定,获得614 bp COⅠ基因序列,2个群体的COⅠ基因序列的碱基组成高度一致,均表现出A+T的含量(64.8％)明显高于G+C的含量(35.2％).28个黑色个体发现7种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.794和0.04274;30个黄色个体发现5种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.607和0.02825.单倍型之间的遗传距离在0.002-0.091之间,其NJ和MP系统发生树表明,COⅠ基因单倍型聚为2个明显分支.分子方差分析(AMOVA)结果显示,Fst=0.21736 (P＜0.01),21.74％的变异来自群体间,78.26％的变异来自群体内,2个群体之间有显著的遗传分化.研究表明,应将洪泽湖河蚬黑色和黄色群体分别作为独立单元进行管理和保护.     

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.     

基于线粒体D-loop的西江流域粗唇鮠群体遗传多样性分析

为研究西江流域粗唇鮠(Leiocassis crassilabris)种群遗传多样性,以采自西江流域7个不同江段的227尾粗唇鮠为样品,采用PCR与DNA测序技术,获得7个江段粗唇鮠线粒体D-loop序列长度为666 bp,碱基T、C、A、G的平均含量为32.9%、23.3%、29.4%、14.4%,A+T(62.3%)明显高于C+G(37.7%)。7个江段群体的遗传多样性处于较低水平,整个群体单倍型多样性指数为0.05224,核苷酸多样性指数为0.00011,其中,均以西江群体最高,分别为0.19951、0.00052,都柳江、柳江、郁江和左江群体最低,均为0.00000,整体呈现下游高于上游,南方高于北方的现象。NJ系统树表明本次调查的粗唇鮠群体拥有6种单倍型。群体间表现出很小的遗传分化,Fst为-0.01062~0.01977。AMOVA分析结果显示,变异几乎全部来自种群内部,其中不同江段群体间的变异占0.13%,群体内部占99.87%。动态历史分析结果表明,西江流域广西段粗唇鮠的有效种群可能是在距今0.75~1.25 Ma前由单一、少数种群所产生,西江流域粗唇鮠种群遗传多样性较低。