基于多个线粒体序列的中韩俄沿海不同地理群体刺参的遗传多样性及种群结构分析

为评价不同海域不同体色特征刺参群体的遗传结构，本研究采用PCR技术扩增了中国、韩国和俄罗斯沿海8个刺参(Apostichopus japonicus)群体的16S rDNA、COⅠ和D-loop序列。根据所获得的16S rDNA、COⅠ和D-loop序列分析这8个群体的遗传多样性和遗传进化关系。结果显示，16S rDNA、COⅠ和D-loop序列长度分别为543 bp、656 bp和509~527 bp。16S rDNA序列中共检测到16个多态位点，16种单倍型，单倍型多样性指数为0.629，核苷酸多样性指数为0.0016，平均核苷酸差异数0.880。COⅠ序列共检测到62个多态位点，38种单倍型，单倍型多样性指数为0.958，核苷酸多样性指数为0.0073，平均核苷酸差异数为4.796。D-loop序列共检测到200个多态位点，61种单倍型，单倍型多样性指数为0.922，核苷酸多样性指数为0.0157，平均核苷酸差异数为6.834。3个线粒体片段对于不同群体的遗传多样性检测结果显示，D-loop和COⅠ序列的多态位点数、单倍型数和核苷酸多样性均显著高于16S rDNA序列，更适用于同一物种不同群体遗传结构的解析。韩国浦项地区3个群体遗传多样性最高，这可能与其所处地理位置洋流影响有关。利用COⅠ基因对采自浦项的3种体色刺参进行遗传分化分析，遗传分化系数Fst<0.05，不存在遗传分化。对所采集的群体构建的系统进化树结果显示，青岛海参群体与烟台海参群体聚为一支，再与韩国群山黑参群体聚为一支，然后与韩国木浦黑参群体聚在一起，向外依次为俄罗斯群体及韩国浦项的3个群体，不同种群的遗传结构受洋流影响最大，其次跟其地理分布有关。     

仿刺参微卫星标记的筛选及群体遗传结构分析

采用FIASCO(Fast Isolation by AFLP Sequences Containing Repeats)方法构建了仿刺参基因组富集CA微卫星序列的基因组短片段文库,筛选得到118条微卫星DNA序列。根据重复单元的排列特点,完美型共83个,占70.4%;非完美型共30个;占25.4%;复合型标记5个,占4.2%。选取其中20条微卫星序列设计引物进行多态性检测,并利用这20对引物对采自中国、韩国(西海岸及东海岸)、俄罗斯和日本沿海的野生仿刺参以及美国沿海的具疣拟刺参进行遗传多样性水平和遗传结构分析。结果表明,所设计的20对引物的扩增产物均具有多态性,其中16个位点为高度多态(PIC>0.5)。遗传多样性分析结果显示,20个微卫星座位的平均观察杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.39和0.69,共检测到231个等位基因(102个有效等位基因),在每个座位上获得3～20个等位基因,平均等位基因数为11.6个,20个位点在6个群体中不同程度偏离遗传平衡(P<0.05),所有群体在整体上均表现为杂合子缺失(Fis>0);5个仿刺参群体间的遗传相似系数在0.71以上,相似性较高,而仿刺参群体与具疣拟刺参的相似性则较低。聚类分析结果表明,中国群体与韩国西海岸群体聚类成一支,而俄罗斯群体、韩国东海岸群体和日本群体聚类成另外一支,聚类的先后与它们在地理分布上的海域位置有一定的相关性。     

中国沿海6个花鲈群体的遗传多样性分析

利用8对微卫星或简单重复序列[microsatellite or simple sequence repeats(SSR)]标记对辽宁东港(DG)、绥中(SZ),河北秦皇岛(QHD),山东青岛(QD),浙江舟山(ZS)以及广东珠海(ZH)海域的6个花鲈(Lateolabrax maculatus)群体进行遗传多样性分析。结果表明,共检测到等位基因90个,每个位点的等位基因数(NA)为3~20;有效等位基因数(Ae)为1.7~11.4;观测杂合度(Ho)为0.355~0.971;期望杂合度(He)为0.398~0.912;多态信息含量(PIC)为0.365~0.906;6个群体的遗传多样性处于中等水平且群体间差异不显著(P0.05),其中舟山群体的遗传多样性最高(NA=11;He=0.762;PIC=0.734),绥中群体的遗传多样性最低(NA=9.8;He=0.721;PIC=0.692);哈代?温伯格平衡检验显示,除秦皇岛群体外,标记Lama18、Lama21和Lama29在其他5个群体中偏离HWE(P0.01)。位点Lama18与Lama42间存在极显著性的连锁不平衡(P0.01);分子方差(AMOVA)分析结果显示群体间、群体内个体间以及所有个体间的方差均达显著性水平(P0.01);群体间配对Fst(pair-wise Fst)和遗传距离分析结果显示,舟山群体与其他5个群体遗传分化最远,遗传距离最大,而北方的绥中、东港、青岛以及秦皇岛4个群体间分化不显著;聚类分析显示,珠海与秦皇岛群体先聚合,再与舟山群体聚为一支。绥中、东港、青岛群体聚为一支;遗传组分分析结果显示,6个花鲈群体中共包含3个主要遗传组分,其中舟山群体遗传混杂少,遗传信息保留完整,而绥中、东港和青岛3个群体遗传组分类似,遗传混杂严重。另外,秦皇岛与珠海群体约40%的遗传组分相同;研究结果表明,中国沿海的花鲈群体中除舟山群体外,绥中、东港、青岛、秦皇岛和珠海5个群体的遗传多样性已受到现有养殖模式与养殖逃逸的影响。     

棘头梅童鱼七个野生群体遗传多样性的微卫星分析

为研究中国沿海地区棘头梅童鱼群体的遗传多样性,利用微卫星标记技术,采用9对微卫星引物对中国连云港(LYG)、大丰(DF)、崇明(CM)、舟山(ZS)、温州(WZ)、宁德(ND)、厦门(XM)棘头梅童鱼7个野生群体的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果显示,实验检测到63个等位基因,各位点等位基因数为3~13个,有效等位基因数为1.7510~8.0317;各位点的观测杂合度(Ho)为0.3596~0.7854,期望杂合度(He)为0.4300~0.8780;多态信息含量(PIC)为0.3604~0.8631,其中有2个位点表现为中度多态(0.25PIC0.5),7个位点表现为高度多态(PIC0.5),具有较丰富的遗传多样性水平。Hardy-Weinber平衡分析显示,7个群体的大部分位点未偏离平衡。基于群体间Nei氏标准遗传距离构建的7个野生群体UPGMA系统进化树结果显示,ND和WZ群体遗传关系最近,ZS和WZ群体遗传关系最远,WZ和ND聚为一支,但总体上没有显著的遗传分化。     

暗纹东方鲀养殖和野生群体遗传变异的微卫星分析

利用微卫星分子标记技术,对暗纹东方鲀的上海群体(SH)、广东群体(GD)、张家港群体(ZJG)和野生群体(YS)的遗传变异和遗传结构进行了分析。结果显示:(1)12个微卫星位点总共获得140个等位基因,4个群体的平均有效等位基因数(Ne)为5.317 8~5.999 4,平均期望杂合度(He)在0.787 3~0.812 8,平均多态信息含量(PIC)为0.760 0~0.790 3;(2)两两群体间的遗传分化FST值为0.025 3~0.053 7,表明4个群体间并没有产生显著的遗传分化;(3)UPGMA聚类分析的结果显示,GD和ZJG群体先聚为一支,然后与SH群体聚为一支,最后与YS群体聚为一支。研究表明,我国暗纹东方鲀的养殖群体仍具有较丰富的遗传变异水平和较好的遗传改良潜力。     

大泷六线鱼6个群体遗传多样性的微卫星分析

大泷六线鱼资源捕捞量逐渐加大,捕捞个体体型却逐渐减小,研究大泷六线鱼的遗传多样性,对提高在渔业养殖中种群质量具有重要意义。本研究利用7对微卫星分子标记对大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)的6个地区群体(大连、丹东和青岛等地)进行了遗传多样性和遗传变异评估。结果表明,获得的等位基因数1~8,平均等位基因数6.29;有效等位基因数1.00~5.72,平均有效等位基因数4.71;各群体的杂合度观测值(Ho)为0.05~0.27;杂合度期望值(He)为0.44~0.75;多态信息含量(PIC)为0.47~0.69,说明这6个群体属于高度多态,遗传多样性水平较高。群体间遗传分化系数(F_(st))为0.27,表明6个大泷六线鱼群体之间存在明显的遗传分化。采用UPGMA法对6个大泷六线鱼群体进行聚类分析,发现大连和长海县大泷六线鱼群体亲缘关系较近且聚为一个分支,其他4个群体聚为另一分支。结合Hardy-Weinberg平衡检验分析,发现各群体表现出极显著的遗传不平衡,不符合Hardy-Weinberg平衡定律,表明6个群体大泷六线鱼遗传多样性较为丰富。综上说明,6个大泷六线鱼群体发生了较大的遗传分化,遗传多样性较为丰富。     

5个大鳞副泥鳅家系的遗传结构分析

利用20个微卫星标记对5个大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)家系的遗传结构进行分析,探究家系遗传多样性及其亲缘关系的远近,为进一步遗传选育提供技术参数。结果显示,20个微卫星标记在5个家系中共检测到等位基因数53个,平均等位基因数2.65个,各位点的等位基因数2~4个;5个家系平均观测杂合度(Ho)0.3117~0.5542,平均期望杂合度(He)0.3261~0.4371,平均多态信息含量(PIC)0.3459~0.4538,平均固定系数(Fis)-0.0472(<0),遗传分化系数(Fst)0.2703;UPGMA聚类分析显示,AB2013F-7和AB2013F-81亲缘关系最远。研究表明,5个家系间遗传分化较大,具备较大的选育空间。     

脊尾白虾3个野生群体遗传多样性的微卫星分析

利用12对微卫星标记分析了莱州湾(LZ)、海州湾(HZ)、象山(XS)脊尾白虾野生群体的遗传多样性.12个位点在3个群体中均表现出高度的多态性.12个微卫星位点共得到115个等位基因,各个位点的等位基因数介于6～14,平均每个位点上的等位基因数为9.583 3个;各个位点的平均期望杂合度(He)、平均观测杂合度(Ho)、平均多态信息含量(PIC)分别为0.8278、0.517 5、0.705 1,表明3个脊尾白虾野生群体均有良好的多态性.经F-统计分析,各个群体间的遗传分化指数均值为0.093 0(0.05＜Fst＜0.15),呈中等水平分化.基于Nei's遗传距离的UPGMA聚类分析显示莱州湾群体与象山群体距离最近,聚为一类,海州群体单独聚为一类.     

4 个斧文蛤群体微卫星标记的遗传多样性分析

为研究斧文蛤(Meretrix lamarckii)不同地理群体(浙江苍南群体、福建长乐群体、福建宁德群体以及广东汕头群体)的遗传结构和系统发生关系,采用13对微卫星分子标记,对4个不同地理群体进行了分析。结果显示,13对引物共检测出63个等位基因,每个位点等位基因数(Na)2~7个,平均每个位点观测等位基因数(Na)为4.87;有效等位基因数(Ne)为1.927~2.591;平均观测杂合度(Ho)为0.437~0.562;平均期望杂合度(He)为0.446~0.549;平均多态信息含量(PIC)为0.383~0.490;Hardy-Weinberg平衡检验表明,4个群体的大部分微卫星位点都偏离平衡状态(P0.05);UPMGA聚类分析表明,浙江苍南群体与福建宁德群体聚为一支,福建长乐群体和广东汕头群体聚为一支;群体间遗传变异指数Fst为0.230 9,表明4个斧文蛤群体间的遗传变异为23.09%。研究表明,斧文蛤4个不同地理群体遗传多样性处于中等多态水平;4个群体的遗传距离与它们实际的地理分布情况基本一致;4个地理群体间的变异较大,遗传分化水平较高。该研究为斧文蛤种质资源的有效保存、管理和恢复提供了理论依据。     

日本蟳4个野生群体遗传多样性的微卫星分析

利用10对微卫星引物对我国大连黑石礁(DL)、莱州湾(LZ)、青岛鳌山湾(QD)、海州湾(HZ)4个日本蟳野生群体的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同引物获得的等位基因数从11～17不等,10个位点其平均等位基因数为13.600 0,平均有效等位基因数为8.592 0;各位点的平均观测杂合度(H_o)为0.318 2～0.858 4,平均期望杂合度(H_e)为0.846 6～0.923 9;平均多态信息含量(PIC)为0.828 0～0.914 0,说明各位点在4个日本蟳野生群体内均表现出很高的遗传多样性水平。各群体间遗传分化较大,基因分化指数(F_ST)为0.032 74～0.088 03。群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA 聚类分析表明,鳌山湾与海州湾群体亲缘关系最近,而海州湾和莱州湾群体亲缘关系最远。     

Population genetic structure of sea cucumber, Stichopus japonicus in Korea using microsatellite markers

Sea cucumber ( Stichopus japonicus ) is a commercially valuable species in Korea. We examined the genetic characteristics of sea cucumber populations in Korea using microsatellite markers. A total of 144 sea cucumbers from five populations were typed for nine polymorphic microsatellite loci. A total of 139 different alleles were found over all loci and many alleles were unique. The average number of allele per locus ranged from 6 to 18.4. The average observed and expected heterozygosities ranged from 0.532 to 0.626 and from 0.719 to 0.789 respectively. All populations showed significant departure from Hardy–Weinberg equilibrium at almost all loci except one (Psj2409). This deviation was in the direction of heterozygote deficit. A phylogenetic tree revealed two distinct clusters. One cluster was formed by the eastern sea population. A second cluster consisted of the subpopulations of the western and southern sea populations. The eastern sea population showed genetic differences such as a larger number of alleles per locus, a larger number of unique alleles and a smaller number of the most common alleles, suggesting a higher genetic diversity in this population. These results provide basic information on natural population genetic structure of S. japonicus in Korea.     

3个仿刺参地理种群遗传变异的微卫星DNA分析

运用微卫星DNA技术对仿刺参烟台群体、威海群体、大连群体的3个野生群各20个个体进行了遗传分析。对9个基因位点进行了扩增,共获得了59个等位基因。评估了9对微卫星引物的多态信息含量(PIC),范围在0.5129~0.8794之间。结果表明:3个野生群体的平均杂合度观测值分别为0.6416、0.6595、0.5824,平均杂合度期望值分别为0.7641、0.7161、0.7364;在Hardy-Weinberg平衡条件下,进行了P检验,发现3个群体均有位点发生了显著偏离;对3个群体进行了配对Fst值计算,发现3个群体之间遗传分化较弱。从变异贡献率来看,95.68%的变异来自个体之间,4.32%的变异来自群体之间。经过聚类分析,发现威海群体和大连群体之间亲缘关系较近,烟台群体与前两群体亲缘关系较远。     

兰州鲇野生群体和人工繁育群体遗传结构的比较研究

采用19对大口鲇(Silurus meriaionalis)微卫星引物对兰州鲇(Silurus lanzhouensis)野生和人工繁育2个不同群体进行微卫星标记的遗传结构分析,结果显示:(1)2个不同种群检测出11个有效微卫星位点,共94个等位基因;各基因座位间除DQ223153与DQ223150,DQ223177与DQ223182,DQ223164与DQ223176存在一定程度连锁(P<0.05),其余连锁关系不显著。(2)2个种群平均有效等位基因数为7.28,平均观测杂合度为0.8873,平均期望杂合度为0.7732,PIC值0.7055,均为高度多态,但人工繁育群体的总扩增位点数和遗传多样性均低于野生群体;(3)两群体间的遗传相似性指数(I)为0.9915,遗传距离(D)为0.0086;各位点F-统计量分析结果表明,群体遗传分化系数(FST)为-0.0392～0.0754,平均值为0.0205;基因流(Nm)为1.6625。综合结果说明,虽然兰州鲇人工繁育群体的遗传多样性降低,但两群体遗传多样性丰富,亲缘关系较近,遗传分化较低,属于同一个种内水平遗传变异。     

应用SSR分析5个三疣梭子蟹野生群体的遗传多样性

利用本实验室筛选的8个微卫星分子标记,对中国舟山(ZS)、海州湾(HZ)、青岛会场(HC)、莱州湾(LZ)和鸭绿江口(YL)5个三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)野生群体共计120个个体进行了遗传多样性分析.结果显示,8个位点共扩增到72个等位基因,平均等位基因数为9.0,平均有效等位基因数为5.467 7；平均多态信息含量为0.696 7；平均期望杂合度(Hc)为0.750 8.5个群体的期望杂合度由高到低依次为LZ(0.770 4)、HC(0.758 8)、YL(0.755 2)、HZ(0.741 5)、ZS(0.728 3).卡方检验可知,34个群体位点组合符合Hardy-Weinberg平衡,占总数的85％.5个群体间的遗传距离在0.245 1～0.517 9之间,HC和HZ的遗传距离最小,LZ和ZS的遗传距离最大；通过构建UPGMA聚类树,发现5个群体聚为南北两大支,HC和HZ两个群体遗传距离最近先聚到一起,再与ZS群体相聚,形成南方群体；YL与LZ群体相聚形成北方群体,最后南北两大群体聚为一支.分析群体间的Fst值可知,两两群体间的Fst值在0.054 8～0.108 3 (0.05＜Fst＜0.15)之间,群体间产生了极显著的遗传分化.     

白梭吻鲈3个群体的遗传结构比较

为了加强良种选育工作,切实做好亲本遗传管理,防止近交衰退的发生,利用20个微卫星分子标记对白梭吻鲈(Sander lucioperca)新疆野生群体及山东和苏州2个养殖群体的遗传结构进行检测。结果表明,20个微卫星标记中18个有扩增产物,14个呈现多态性;每个位点的等位基因数为2~6个,平均等位基因数为3.6个,3个群体的平均等位基因数为2.57~3.36,平均观测杂合度为0.5085~0.5621,平均多态性信息含量为0.3931~0.4764,表明3个白梭吻鲈群体的遗传多样性处于中等偏低水平,遗传多样性大小为:新疆群体苏州群体山东群体。群体的Fst为0.1798,表明群体间有一定的遗传分化。在白梭吻鲈人工繁殖与养殖过程中,必须加强亲本遗传结构监测并维持一定数量的亲本规模,以利于其产业的持续发展。     

五个斑点叉尾群体的微卫星遗传多样性分析

用8对微卫星引物对1997-2004年引进的5个斑点叉尾群体进行遗传多样性分析,计算并统计等位基因数、多态信息含量（PIC）、杂合度、遗传相似性系数、遗传距离等参数。实验显示8个微卫星位点在5个斑点叉尾群体中共检测到42个等位基因,平均期望杂合度为0.6338～0.7320,表明其遗传多样性程度处于中等偏上水平。平均多态信息含量为0.5756～0.6869,说明基因座为高度多态基因座（PIC〉0.5）。群体间遗传相似系数为0.7504～0.9203。聚类分析显示,04群体与其他4个群体的亲缘关系较远。结果表明：引进的5个斑点叉尾群体均具有较高的遗传多样性,遗传信息丰富,遗传变异大,为良好的育种材料。     

凡纳滨对虾引进群体和2个养殖群体遗传变异的微卫星分析

利用8个微卫星标记对引进的SPF凡纳滨对虾G0和两个养殖群体(G1,G2)进行遗传多样性分析。8个座位共获得64个等位基因,位点的等位基因数在5~l3之间。多态信息含量PIC在0.405 2~0.869 3之间,其中有6个位点为高度多态位点,适合于多态性分析。8个座位丢失的和新产生的等位基因共30个,占总数的47%。3个群体的平均观测杂合度分别为0.193 8、0.196 1、0.232 5,说明3个群体的遗传多样性较低。对近交系数Fis分析显示3个群体中存在近交,通过对哈迪温伯格平衡检验,显示所有座位均显著偏离平衡,存在杂合子缺失。通过配对Fst和Ne i遗传距离分析,显示3个群体之间有明显的遗传分化,说明种群结构发生了明显的遗传变异,变异可能来自于突变、随机漂变和选择的共同作用。实验结果能够很好地解释经过若干群体选育后,子代群体发生种质退化的现状,由此建议综合采用遗传育种的方法从引进的亲虾中筛选出性状优良稳定的仔虾作为虾苗。     

魁蚶4个地理群体遗传多样性微卫星分析

利用多态性好的20对微卫星引物,对中国日照、黄岛、蓬莱和韩国的4个魁蚶地理群体进行了遗传多样性分析。结果显示,20个位点在4个群体中的等位基因数为3～17,平均等位基因数为8．35,平均有效等位基因数为6．2306;观测杂合度（He）为0．4667～0．9667;期望杂合度（H。）为0．6198～0．9318;多态信息含量（PIC）为0．5301～0．9093,表现出高的遗传多样性水平。4个群体间的遗传分化指数（Fst）在0．0132～0．0314之间,呈现出较低的遗传分化。群体间的遗传距离在0．1255～0．2458之间;通过构建UPGMA聚类树,显示日照群体和黄岛群体最先聚类,再与蓬莱群体聚类,最后与韩国群体聚类,说明中国群体与韩国群体亲缘关系较远。