基于线粒体DNA控制区序列的6个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖群体的遗传多样性分析

运用线粒体DNA(mtDNA)控制区部分基因序列测序技术对6个凡纳滨对虾养殖群体(S1、S2、G1、G2、K1和Sg)的遗传多样性和系统进化关系进行了分析.结果显示,在检测到的146个单倍型中,144个为单群体特有,其余两个为群体S1和S2共享.6个群体的单倍型多样性(Hd)为0.42-0.99,核苷酸多样性(π)为0.00-0.08,其中,单倍型多样性最高的是群体K1 (Hd=0.99±0.01),核苷酸多样性最高的是群体S2 (π=0.08±0.04).综合考虑,遗传多样性最低的为群体S1(Hd=0.42±0.08,π=0.00),遗传多样性最高的是群体S2 (Hd=0.88±0.02,π=0.08±0.04).AMOVA分析结果显示,来自群体间的遗传差异(46.98％)略低于来自群体内的遗传差异(53.02％).各群体间的遗传分化Fst值均为正值(0.173-0.974),表明6个群体间存在较大程度的遗传分化差异.基于遗传距离的构建的UPGMA系统进化树和基于单倍型结果构建的NJ聚类图显示,系统进化树主要分为两支:S1和S2群体聚在一起成为一支;G1和G2群体首先聚在一起,再与Sg群体聚在一起,随后与K1群体聚成另一支,6个群体单倍型的聚类关系与遗传距离的进化关系类似.进一步对群体内雌雄群体间遗传差异进行分析发现,同一群体的雌雄群体间遗传多样性水平相近,雌雄群体间基本出现轻微到明显的遗传分化;比较相同群体不同生长速率的个体的遗传参数发现,生长较快群体与生长较慢群体间可能出现一定程度的遗传分化差异;对同一公司不同时间购买的群体分析发现,购买间隔较长(7-9个月)的群体之间的遗传分化值可能会大于不同种虾公司间群体的遗传分化值.     

罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体的遗传多样性和遗传关系分析

罗非鱼“粤闽1号”是用尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和奥利亚罗非鱼(O. aureus)培育的全雄罗非鱼新品种。采用同工酶电泳技术和线粒体DNA控制区序列分析方法,对罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体的遗传多样性、遗传结构及群体之间的遗传关系进行研究。同工酶电泳结果显示,酯酶(EST)和乳酸脱氢酶(LDH)的酶谱具有组织和群体特异性。肌肉和脾脏中的EST表达量极低,而肝脏中的EST表达量较高,LDH在3种组织中均有较高表达,但酶谱存在差异。在罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体中,共检测到10条EST酶带和5条LDH酶带,多态性位点比例(P)为12.50%~71.43%,平均观测杂合度(Ho)为0.0417~0.6143,Hardy-Weinberg遗传偏离指数(D)为?0.2347~0.9072。线粒体DNA控制区序列分析结果显示,mtDNA D-loop区的碱基组成无显著差异,均呈现出A+T碱基偏向性(63.39%)。在罗非鱼“粤闽1号”及其繁育群体中,共发现20种单倍型,核苷酸多样性指数(Pi)为0~0.0519,奥尼罗非鱼雌鱼(WY1)、尼罗罗非鱼雌鱼(XX)、尼罗罗非鱼雄鱼(XY)和罗非鱼“粤闽1号”(XY2)群体的Pi值(0.0440~0.0519)明显高于超雄尼罗罗非鱼(YY1)、超雄奥尼罗非鱼(YY2)和奥利亚罗非鱼雌鱼(WZ)群体的Pi值(0~0.0009)。各群体之间的遗传分化指数(FST)为?0.0115~0.9963,XY2与WY1群体之间、XX与XY群体之间以及WZ和YY2群体之间的遗传分化不显著(FST<0.05, P>0.05)。XY2群体与尼罗罗非鱼群体(XX群体和XY群体)和奥利亚罗非鱼群体(WZ群体)之间的平均遗传距离分别为0.0639和0.0695。在NJ系统进化树中,XX、XY、YY1和XY2群体聚为一支,WY1、WZ和YY2群体聚为另一支。本研究揭示了罗非鱼“粤闽1号”的生化和分子遗传特征,为其种质鉴定、繁育群体的构建和优良性状的稳定遗传提供理论基础。     

中国对虾养殖群体与野生群体线粒体控制区序列的比较

比较分析了中国对虾养殖群体与野生群体mtDNA控制区序列。研究结果显示,在长度为563 bp的mtDNA控制区片段中,中国对虾养殖群体与野生群体序列间存在一定程度的遗传差异。野生群体的基因多样度为0.967 2,略高于养殖群体(0.938 0),两群体间未检测到共享单倍型;野生群体mtDNA控制区核苷酸多样度为0.010 6,养殖群体核苷酸多样度为0.009 4,略低于野生群体的核苷酸多样度。基于K-2P模型计算得到中国对虾两群体间的平均遗传距离为0.010 8,野生群体个体间平均遗传距离为0.010 7,养殖群体个体间平均遗传距离为0.009 5;单倍型最小跨度树和NJ系统树均未检测到显著的谱系结构。确切P检验显示两群体间没有随机交配现象(P= 0.000 9)。两群体间的F_ST值为0.069 8(P=0.00),表明两群体间存在显著的遗传分化。     

基于线粒体控制区序列的光裸方格星虫群体遗传多样性分析

为了解光裸方格星虫的群体遗传结构和种质资源状况,对北部湾海域光裸方格星虫6个地理野生群体(广西北海、湛江、钦州、防城港、海南儋州,以及越南海防)共93个个体的线粒体DNA(mtDNA)控制区序列进行分析。共检测到107个变异位点,定义了85个单倍型,序列对AT有明显的偏倚性,群体总的单倍体多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi)分别为0.998和0.018 89。单倍型邻接聚类树分析6个群体无明显分支,各单倍型分布于单倍型网络中介图中亦没有明显的地理分支。各群体间的遗传分化系数Fst值为–0.018 13~0.028 05,遗传分化极不明显,AMOVA分析显示光裸方格星虫的遗传差异主要来自群体内(99.74%)。中性检验Tajima’s D和Fu’s Fs值均为负值,核苷酸不配对分布图呈明显的单峰形,提示光裸方格星虫群体在历史上曾出现群体扩张,推算出扩张时间为距今171万年前。目前光裸方格星虫仍具有较高的遗传多样性,6个地理群体间无明显遗传分化,存在频繁的基因交流,推测种群在早更新世曾出现群体扩张。     

辽宁沿海日本海马线粒体控制区序列变异及其在海龙科鱼类系统分析中的应用

为研究日本海马野生群体的种质资源及遗传多样性状况,实验采用PCR扩增法获得日本海马线粒体DNA的控制区序列片段,同时利用GenBank数据库中已有的14种海龙科鱼类控制区同源序列对其进行序列比较及系统进化分析。结果显示,日本海马控制区序列片段长度为557~558 bp,其A、T、G、C 4种碱基的平均含量分别为34.3%,29.7%,14.1%,21.9%。在控制区序列片段中,共检测到16个多态性核苷酸位点,定义了16种单倍型,其核苷酸多态度和单倍型多态度都较低(π=0.0032±0.0021,h=0.70±0.02)。利用GenBank数据库中已有的海马控制区同源序列,采用邻接法、最大似然法和贝叶斯法构建了分子系统树。结果显示,采用最大似然法和贝叶斯法构建的分子系统树拓扑结构与邻接法构建的分子系统树拓扑结构不完全相同但基本一致,系统进化分析结果与形态分类学的观点一致。研究表明,线粒体DNA控制区序列在海龙科不同阶元间变异较大,适合于海龙科鱼类种间、群体水平的研究以及作为系统进化分析的分子标记。     

乌鳢群体遗传多样性和遗传结构分析

为了解乌鳢群体遗传变异规律,本研究对8个群体共212个个体的mtDNA控制区全序列进行群体遗传多样性、遗传结构和群体历史动态分析。结果显示,乌鳢控制区全序列长度为907 bp,乌鳢群体单倍型多样性水平变化较大,中国黄河及以北的乌鳢群体单倍型多样性水平比淮河和长江等南方群体相对较低,所有群体表现出较低的核苷酸多样性水平(h0.5%)。基于单倍型构建的系统发育树和群体聚类树结果均未显示出与地理位置相对应的谱系结构。单倍型网络图显示存在多个主单倍型。遗传结构分析显示,不同水系间存在显著的遗传差异,相同水系间遗传差异较小。群体历史动态分析显示,中国乌鳢所有群体有效种群数量在中更新世晚期到晚更新世0.222—0.050百万年出现了一次较明显的快速增长,之后在晚更新世末次冰期0.050—0.010百万年出现了有效种群下降,伴随着全新世到来,在0.010百万年之后,乌鳢群体又发生了一次较小的有效种群增长。洞庭湖群体则发生一次有效种群的快速增长,增长时间大约在0.160百万年。研究表明,青藏高原隆起后,东亚季风在中国南北方气候的差异和秦岭山脉屏障对季风的阻断作用加大了这一差异,可能对乌鳢群体的遗传多样度差异造成一定影响。乌鳢群体不存在显著的谱系结构可能与乌鳢遗传分化时间较短有关,但是地理隔离等因素导致了不同水系间确切的遗传差异。第四纪更新世气候的波动,尤其是中更新世间冰期气候的转暖、末次盛冰期的降温和冰后期全新世的到来可能对乌鳢群体的数量和栖息地的扩缩起着重要影响。     

缩骨鲫Cyt b基因和控制区序列克隆及系统进化分析

研究通过Sanger测序法对天然雌核发育的缩骨鲫（Carassius auratus var. Suogu）线粒体DNA的Cyt b基因和控制区进行扩增和测序，并与已发表的其他鲫属鱼类的Cyt b基因进行系统进化分析，探讨缩骨鲫与其他鲫属鱼类的系统进化关系。结果表明：缩骨鲫线粒体DNA中Cyt b基因和控制区全序列分别长1 141和924 bp；其中，Cyt b基因的碱基含量为29.1%(T)、27.9%(C)、28.7%(A)和14.3%(G)，控制区序列的碱基含量为32.6%(T)、20.7%(C)、32.6%(A)和14.1%(G);2种序列中G+C含量均明显低于A+T含量，且G含量偏低，显示了与其他脊椎动物线粒体核苷酸碱基含量相似的特征；控制区序列可以分为终止序列区、中央保守区和保守序列区3个区域，均识别到了对应的保守序列；基于邻接法（NJ）和最大简约法（MP）构建缩骨鲫与其他鲫属鱼类Cyt b基因的系统进化树表明，缩骨鲫与红鲫和淇河鲫的亲缘关系最近，而缩骨鲫与野鲫、淇河鲫和红鲫分布在同一个姐妹支系，进一步说明缩骨鲫可能起源于野鲫，是野鲫的一个地方种群。