基于线粒体COI序列的江淮下游湖泊鲢群体遗传多样性和遗传结构分析

本研究采用线粒体COI序列为分子标记,探究了长江、淮河下游8个湖泊鲢(Hypophthalmichthys molitrix)群体的遗传多样性和遗传结构。通过PCR和测序技术,获得鲢COI基因序列片段。分析结果显示：COI序列片段长度为630 bp, 243条COI序列共检出23个变异位点,定义14种单倍型,平均单倍型多样性(H_d)和核苷酸多样性(P_i)分别为0.692和0.005 12。8个群体的单倍型多样性为0.508～0.803,核苷酸多样性为0.002 41～0.006 94,表明鲢群体的遗传多样性有较大差异。分子方差分析结果显示,遗传变异主要来自于群体内,遗传分化指数(F_ST)为0.008 3,表明群体间没有显著遗传分化。系统发育树和网络结构图显示,单倍型分化为2个分支,但群体没有形成特定的地理遗传结构。中性检验结果和歧点分布曲线表明,鲢群体没有显著偏离中性选择,群体大小保持相对稳定。     

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。     

津鲢与长江鲢遗传多样性分析

随机选取津鲢和长江鲢各36尾,用16个微卫星标记进行遗传多样性分析。结果显示:16个微卫星位点在2个群体中共检测到等位基因105个,基因型241种,每个位点等位基因数3～15个,平均6.6个,基因型4～37种,平均15.1种。2个鲢群体平均观察杂合度(Ho)分别为0.5393和0.5392,平均期望杂合度(He)分别为0.5887和0.5762,结果表明该2个鲢群体遗传多样性水平较高。2个鲢群体平均多态信息含量(PIC)分别为0.5602和0.54,固定系数(FIS)表明这2个鲢群体表现为杂合子缺乏(FIS0)。2个鲢群体之间的遗传距离为0.0566,平均遗传分化系数(Fst)值为0.021,说明仅有2.1%的遗传变异来源于群体间。     

于线粒体COI基因的6个黄鳝群体遗传多样性

为研究我国主要养殖区域黄鳝（Monopterus albus）的遗传多样性,利用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I（cytochrome C oxidase subunit I,COI）基因对来源于湖北、江西、安徽、湖南、重庆和山东的6个黄鳝群体共187个样本进行遗传多样性分析。结果表明长度为646 bp的COI基因序列在6个群体的碱基含量基本相同,碱基T、C、A和G的平均含量分别为27.7%,30.7%,24.5%和17.1%,包括61个变异位点,其中单位点突变16个,简约信息位点45个,变异位点以C/T间的转换为主。6个群体中共检测到38种单倍型,单倍型多样性（H_d）为0.886,核苷酸多样性（π）为0.01094,群体整体遗传多样性高,湖北和山东群体遗传多样性都较高（H_d>0.8）,湖南群体和江西群体的遗传多样性次之（H_d>0.5）,而安徽和重庆两个群体的遗传多样性都较低（H_d<0.5）。6个群体间有显著的遗传分化,基因交流贫乏（N_m<1）。群体分子变异分析（AMOVA）显示,6个黄鳝地理种群群体内的遗传变异高于群体间的遗传变异,其遗传变异主要发生在群体内部。遗传结构和系统发育树显示湖南群体与其他5个群体的遗传关系较远。重庆群体可能由单一或很少几个群体进化而来的,起源比较单一。就目前而言,黄鳝野生种质资源遗传多样性丰富,苗种频繁流动和人工养殖尚未对其种群结构造成较大影响,仍有较强的环境适应能力和良好的育种潜力。     

基于Cyt b基因序列的江淮下游湖泊鲢群体遗传多样性分析

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是长江、淮河下游湖泊中重要的渔业资源。为了解湖泊鲢种质资源遗传状况,采用线粒体Cyt b基因序列作为分子标记,对江淮下游8个湖泊(太湖、滆湖、长荡湖、淀山湖、高邮湖、洪泽湖、骆马湖、金沙湖)群体的239尾鲢进行扩增和测序。结果显示,鲢Cty b基因全长为1 141 bp, 239条Cyt b序列检出74个变异位点,定义24种单倍型,平均单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.697和0.010 12。太湖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性最高,分别为0.830和0.015 84,长荡湖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性最低,分别为0.379和0.003 98。8个鲢群体间的遗传距离变幅为0.005～0.015;分子方差分析结果显示,遗传变异主要来自群体内部(98.0%),群体的遗传分化指数F_st值为0.019 97;两两群体间F_st值统计表明,长江水系和淮河水系群体间有显著的遗传差异(P<0.05)。单倍型系统进化树和网络结构图显示,单倍型划分为2个谱系,但没有形成明显的地理聚群。歧点...     

长江、珠江、黑龙江水系野生鲢遗传多样性的微卫星分析

采用34个微卫星分子标记,对长江（湘江、监利、枞阳）、珠江、黑龙江（抚远）鲢共5个群体的观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e )、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(N_e)等进行了遗传检测,根据基因频率计算遗传相似系数和Nei氏标准遗传距离,以卡方检验估计Hardy-Weinberg平衡,以近交系数(F_ST)和基因流(Nm)分析群体的遗传分化。同时,基于Nei氏标准遗传距离获得NJ聚类图。共检测出154个等位基因,其中有80个共有基因。位点等位基因1～9个不等,平均等位基因4.666 7,平均有效等位基因2.948 9。5群体平均观测杂合度为0.329 5～0.461 9,平均期望杂合度为0.500 2～0.552 9,平均多态信息含量为0.443 5～0.493 0。表明5群体为中度多态,遗传多样性较低,且长江不同地理群体的遗传多样性也有差异,但差异不显著。通过群体间遗传相似性和遗传距离比较显示：长江3个群体间遗传相似系数最大,遗传距离最小;黑龙江与长江鲢群体间相似系数较大（平均0.871 8）,遗传距离较小（平均0.137 4）表明二者遗传分化亦最小;珠江鲢与长江鲢间的相似系数最小（平均0.831 0）,遗传距离最大（平均0.185 2）,其遗传分化差异较大,结果未显现出群体间遗传差异的大小与其地理距离远近呈正相关。     

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。     

基于线粒体COI基因对棘胸蛙养殖群体的遗传多样性分析

为研究江西省棘胸蛙的遗传多样性,利用线粒体COI分子标记对采自江西省内峡江、靖安、金溪、明月山、于都5个棘胸蛙养殖群体144个样本进行遗传多样性分析。结果显示：144条棘胸蛙线粒体COI长度为990bp,共检测出变异位点270个,包括简约信息位点250个,单突变位点20个,2个缺失和插入;共检测到35个不同的单倍型,单倍型多样性为0.927;核苷酸多样性为0.0405,平均核苷酸差异数(K)为40.018。养殖群体除峡江和于都群体的遗传多样性较高,其余3个群体均较低;群体内发生了极大的分化,群体变异主要来源于群体内(78.08%)。     

长江干流水系鲢遗传多样性现状及成因分析

为探讨长江干流鲢(Hypophthalmichthys molitrix)种群的遗传多样性、分子变异和种群分化程度, 本研究在长江干流大尺度野外调查基础上, 利用线粒体细胞色素 b 基因序列特征, 比较分析了 13 个调查断面鲢野生种群的遗传多样性、遗传关系和历史动态。结果显示, 193 尾样本检测到 26 种单倍型, 132 个多态信息位点。种群的单倍型多样性(h)为 0.589~0.887, 核苷酸多样性(π)为 0.001~0.028; 上游群体平均 h 为 0.81, 平均 π 为 0.014; 中游群体平均 h 为 0.72, 平均 π 为 0.012; 两群体之间的 h 和 π 值无显著性差异(P＞0.05)。种群遗传分化指数(Fst)为?0.348~0.151, 种群间处于低至中度分化水平。长江干流中上游 2 群体的遗传分化小(Fst=0.001), 分子方差分析表明遗传变异主要来自群体内(96.4%)。对 13 个鲢种群个体归类的 Structure 分析显示, 所有个体聚类为 3 个基因型类群, 每个基因型类群由不同种群个体组成, 基因型类型与调查断面分布格局无相关性。单倍型构建的系统发育树显示, 3 个分支没有形成与调查断面一致的地理格局。中性检验分析鲢种群历史, 单倍型网络图 3 个谱系中, 谱系 I 的 Tajima’s D 值 (?2.16)和 Fu’s Fs 值(?13.73)呈现负值, 达到极显著水平(P＜0.01), 且核苷酸错配歧点分布为单峰曲线, 表明谱系 I 发生历史扩张, 其他 2 个谱系和 13 个鲢种群作为一个整体没有发生种群扩张。相对于长江中上游干流截然不同的生境, 鲢群体之间表现出较低的遗传差异。本研究可为长江干流鲢种质资源的保护和利用提供数据支撑。     

基于线粒体D-loop基因的中国海三疣梭子蟹遗传多样性与遗传分化研究

为探明分布于中国四大海区的天然三疣梭子蟹群体遗传多样性与遗传分化状况,实验以大连(DL)、东营(DY)、连云港(LYG)、舟山(ZS)、湛江(ZJ)和漳州(ZZ)6个三疣梭子蟹地理群体为研究对象,采用线粒体控制区D-loop全基因序列为分子标记,对中国海三疣梭子蟹野生群体的遗传多样性及群体遗传结构进行了分析。结果发现,在用于分析的1 141 bp的D-loop全基因序列中共有185个变异位点,129个简约信息位点。60个个体中共计48个单倍型,单倍性多样性指数和核苷酸多样性指数显示中国沿海三疣梭子蟹群体具有较高的遗传多样性,而且三疣梭子蟹在过去没有出现很强的选择效应,群体大小稳定。6群体三疣梭子蟹遗传分化指数(F_ST)为0.189 7,将中国沿海三疣梭子蟹作为一个大群体来讲已产生了中度分化,群体分化时间推断为(19.68～26.05)万年。LYG分别和DY、ZJ、ZZ,以及ZJ和ZZ这4组之间无明显分化,基因流较大(N_em>5),而其他11个群组间已存在一定程度的分化。特别是ZS与其它5群体产生了高度的遗传分化,DL与其他4群体发生了中度分化。遗传距离与地理距离不存在显著的相关性,群体发生与扩散可能有更复杂的原因。     

河南省小黄黝鱼群体遗传多样性

小黄黝鱼[Micropercops swinhonis (Günther, 1873)]是中国特有的一种小型淡水虾虎鱼类,广泛分布于长江及以北各水系,其中在河南省各水系均有分布。为评估河南省小黄黝鱼种质资源现状及其遗传多样性,本研究对河南省境内黄河、长江、淮河和海河4个水系77尾小黄黝鱼样品进行线粒体COI基因的扩增。结果显示,河南省小黄黝鱼的平均单倍型多样性(H_d)为0.89088,平均核苷酸多样性(π)为0.00361,其中淮河水系华行村种群(HXC)核苷酸多样性最高(π=0.00433),黄河水系马颊河种群(MJH)核苷酸多样性最低(π=0.00078);系统发育树和单倍型网络图结果均显示小黄黝鱼并未按照水系形成明显的地理遗传支系;根据4个水系进行分组, AMOVA分析显示仅16.00%的变异来自于水系间,而78.43%遗传变异来自各群体内部;同样地,未预先设定分组情况的SAMOVA分析也得到了相似的结果,不支持小黄黝鱼具有明显的地理遗传结构的假设;种群历史动态分析显示,河南省小黄黝鱼种群呈逐步增长趋势; Fu’s FS中性检验与错配分析表明,河南小黄黝鱼种群可能经历过近期群体扩张事件,且该过程可能与气候变为暖湿型有关。     

鲢鳙混养对三角帆蚌生长和养殖水质影响的围隔实验

2008年4月23日—9月21日通过围隔实验,研究了不同鲢鳙混养比例对三角帆蚌生长及水化学指标的影响。实验中鲢鳙混养比例设置了6个水平,分别为0/0(对照组),100/0,70/30,50/50,30/70和0/100。实验开始和结束时测量三角帆蚌湿重,壳长和壳宽。每个月上下旬测量围隔水化学指标包括NO3N、NO2N、NH3N、TN、TP、PO4P和COD。实验结果表明,鲢鳙混养比例100/0的围隔蚌壳长相对生长率显著低于混养比例0/0,50/50和0/100的围隔(P<0.05),而不同混养比例下蚌的成活率、蚌壳宽及蚌重增长均无显著差异(P>0.05)。从水质来看,混养比例30/70围隔TP显著低于100/0(P<0.05),COD显著低于100/0及70/30(P<0.05),NH3N显著低于100/0(P<0.05)以及PO4P显著低于70/30(P<0.05)。因此,综合蚌生长及水质指标,混养比例30/70围隔对三角帆蚌养殖最有利。     

鲢微卫星标记研制及其在鲢和鳙遗传多样性研究中的应用

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichys nobilis)是中国特有的四大家鱼中2个重要成员,主要分布于黑龙江、长江和珠江水系.传统人工养殖依靠天然鱼苗.但是,人口增长和人类经济活动加剧使其天然产卵和孵化场消失或遭到破坏.人工育苗技术虽然解决了鱼苗供应问题,但由于遗传资源管理和使用方法的不完善,使两种鱼的生长表现、抗病抗逆性和遗传多样性等都有明显的降低.另外,因洪水导致的养殖个体逃逸也使天然群体的遗传多样性受到干扰.近年来,比较大规模的人工鱼苗放流实践也加剧了对天然群体遗传多样性的扰动.对这些问题的深入研究迫切需要一套适用的分子标记.为评价鲢和鳙的遗传多样性、确定它们的遗传分化和地理分化、科学合理地管理和开发利用遗传资源,本研究构建了富集GT微卫星序列的基因组短片段文库.随机选择并测序的97个克隆中有87个含有微卫星序列.根据其中的21条序列,设计了22对微卫星标记引物并用来分析了在长江荆州段捕获的32尾野生鲢和7尾野生鳙的遗传多样性.所有标记引物在两种鱼中通用.在全部样品中共发现129个等位基因.每位点等位基因数在3～10个,平均5.9个.不同标记揭示的遗传多样性指数在0.33～2.00,平均1.22.由于使用的鱼个体数少,如鳙,只有7个个体,样品也只来源于长江荆州江段.本研究无法基于两种鱼的天然分布,对两种鱼的遗传分化、地理种群多样性比较、养殖群体和天然群体差异等问题进行深入分析.但是,这组标记的研制将有助于这2个中国特有经济鱼种的遗传多样性分析、遗传资源的管理及开发利用等相关研究.本研究中,微卫星DNA标记的研制使用了固定有微卫星核心序列的磁珠.这样的磁珠与两端接有已知序列的DNA片段杂交能富集出含有微卫星核心序列的片段.通过扩增和连接转化,可方便地获得大量含微卫星核心序列的片段.与已有的方法不同的是,本研究用AFLP方法的某些步骤使片段两端加上已知引物序列,方便易行.迄今,这两种鱼还没有微卫星标记连锁图谱.构建这样的图谱是本项目研究的长远目标.     

鲢中国土著群体与海外移居群体遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术从长江群体内(邗江、老河)、中国长江、珠江、黑龙江群体间以及中国土著群体和海外移居群体(多瑙河、密西西比河)间3个层面分析了鲢自然群体在世界范围内的遗传格局。结果表明,邗江、老河、珠江、黑龙江群体的Nei氏基因多样性(H)分别为0.0481±0.1151、0.0659±0.1333、0.0510±0.1155和0.0661±0.1364,多瑙河、密西西比河群体分别为0.0576±0.1250和0.0540±0.1221;中国土著鲢总的遗传多样性(0.0729±0.1295)高于海外移居群体。AMOVA分析表明,群体间差异对群体总遗传变异的贡献率为8.14%,而群体内差异的贡献率为91.86%。长江石首与邗江群体间的遗传分化FST值为0.0701(P<0.01),长江、珠江、黑龙江群体间的FST值为0.0704(P<0.01),中国土著群体与海外移居群体间的FST值为0.0424(P<0.01),鲢中国土著群体内、土著群体与海外移居群体间均表现分化显著。研究结果为进一步监测海内、外鲢自然群体的遗传变化趋势积累基础资料。     

镉暴露对鲢幼鱼游泳行为影响的研究

为了探讨水体镉(Cd)污染对鱼类的生态毒理效应,在实验室条件下,测定了不同浓度Cd(0、0.36、0.73、1.09和1.46 mg/L)暴露对鲢(Hypophthalmichthys molitrix)幼鱼半致死浓度、组织(肝、鳃、肌肉)Cd累积量、相对临界游泳速度(Ucrit)、以及耗氧率(MO_2)的影响。结果显示:Cd暴露导致重金属在幼鱼组织中累积,与对照组比较,Cd在鳃和肌肉中累积量差异不显著;肝脏中累积量差异显著,暴露浓度为0.73 mg/L时肝脏中镉累积量最高。鲢幼鱼相对临界游泳速度随着Cd暴露增加显著降低,浓度为1.46 mg/L时Ucrit为对照组的69.75%。临界游泳速度与鳃和肌肉组织中镉累积量呈显著负相关,相关系数分别为-0.96(P=0.01)和-0.90(P=0.04)。Cd暴露导致鲢幼鱼耗氧代谢范围增加,暴露浓度为0.73 mg/L时耗氧代谢范围较对照组增加了19.32%。低浓度Cd暴露导致鳃和肌肉损伤,并引起鲢幼鱼游泳过程中耗氧代谢效率降低,有氧运动能力和游泳能力下降。     

基于线粒体COI基因序列的5种鲤养殖品种遗传多样性研究

本研究通过对5个鲤养殖品种即高寒鲤(Cyprinus carpio Frigid carp)、松浦鲤(Cyprinus carpio Songpu carp)、蓝鳞鲤(Cyprinus carpio blue var)、松浦镜鲤(Cyprinus carpio Songpu mirror carp)和红镜鲤(Cyprinus carpio Red mirror carp)的线粒体COI基因部分序列的测定, 比较并分析了其遗传多样性和系统进化关系。在5个鲤品种共100个样本的线粒体COI序列中检测到8种单倍型, 其中5个单倍型(H1、H2、H4、H5、H6)涵盖样本较多, 占总样本数的94.06%。蓝鳞鲤的单倍型数最少, 仅有1个, 红镜鲤单倍型数为2个, 其余3个品种的单倍型数均为5个。5个品种单倍型多样性(H_d)在0.160±0.070~0.811±0.055, 其中, 遗传多样性最高的为高寒鲤。AMOVA结果表明, 品种间变异(50.28%)略高于品种内变异(49.72%), 各品种间的F_ST值在0.711 4~0.831 2, 其中蓝鳞鲤与其他群体之间差异最大。用MEGA4.0软件构建的基于遗传距离的进化树表明, 5个养殖品种中, 高寒鲤和红镜鲤的遗传距离最近(D=0.31), 聚为一支; 松浦镜鲤和松浦鲤的遗传距离较近(D=0.33), 聚为一支; 蓝鳞鲤与其他品种存在较大遗传差异, 单独形成一个分支。除蓝鳞鲤外, 其余4个养殖品种间均存在共享的单倍型(H2、H4、H5、H6), 可能是由于其在选育过程中亲本的遗传背景存在交叉, 同时也证明DNA条码在分析种内品种间遗传关系时具有可行性但具有一定的局限性。

     

长江中游宜昌-荆州江段鲢种群年龄结构和生长特征

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是长江重要经济鱼类之一,长江中游是其重要栖息地。为研究其种群现状,2016—2017年对长江宜昌—荆州江段鲢开展了周年调查,共采集鲢样品470尾。结果显示,鲢的年龄范围为1～7龄,体长范围为18.2～93.8 cm,优势年龄组为3～5龄(72.7%),优势体长组为40～70 cm (77.2%);体长和体重关系式为W=4.0413×10~(-5)L~(2.7546)(R~2=0.9297,n=470),为非匀速生长类型;von Bertalanffy生长方程为:L_t=104.7[1-e~(-0.1603(t+0.89))], W_t=14.81[1-e~(-0.1603(t+0.89))]~(2.7546);生长参数为φ=3.2448, L_∞=104.7 cm, W_∞=14.81 kg;鲢生长拐点为5.43龄,拐点体长和体重为L_(tp)=66.6827cm,W_(tp)=4.2753kg。本研究表明长江中游鲢种群年龄结构得到了一定恢复,但生长性能出现衰退,建议加强鲢的种群及其栖息地的保护。