硬刺松潘裸鲤亚种与种的线粒体基因组、遗传多样性及其繁殖生物学的初步研究

发布时间：2020-03-29 21:04

【摘要】：硬刺松潘裸鲤(Gymnocypris potaninif firmispinatus)为松潘裸鲤(G. potanini)指名亚种,均隶属于鲤形目、鲤科、裂腹鱼亚科、裸鲤属,为我国特有种。2014年2月至2015年9月,在雅砻江一级支流安宁河和岷江上游分别采集到1244尾硬刺松潘裸鲤和13尾松潘裸鲤样品,对2个物种的线粒体基因组(mtDNA)和遗传多样性进行了分析,并初步研究了硬刺松潘裸鲤的繁殖生物学特征。主要研究结果如下：1.硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤mtDNA序列全长分别为16680bp和16749bp,呈环状,与已报道的裸鲤属鱼类相似。与已公布的大多数鱼类mtDNA的组成与排列类似,硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤mtDNA包括13个蛋白质编码基因,22个tRNA基因,两个rRNA基因和一个D-loop控制区。硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤1ntDNA分别编码3790个和3800个氨基酸。除col起始密码子为GTG外,其它基因起始密码子均以ATG; coII, nd4和cytb以T为终止密码子,其它各基因都均是以TAA或TAG为终止密码子。硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤mtDNA包括22个tRNA基因和2个rRNA基因。tRNA基因序列大小为68-76bp,呈典型的四叶式二级结构,除松潘裸鲤tRNA-Phe比硬刺松潘裸鲤多1对GC碱基外,其它的tRNA二级结构均完全相同。它们的rrnL基因大小均为1681bp,rrnL都在tRNA-Val和tRNA-LeuUUR之间；rrnS基因大小分别为957bp和958bp,在tRNA-Phe和tRNA-Val.之间。基于线粒体DNA氨基酸序列构建的ME、ML、NJ和UPGMA4种进化树分析表明,裸鲤属鱼类系统发育关系较近,硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤聚为一支,有较近的亲缘关系。2.基于cytb、col基因和D-loop控制区的遗传结构及多样性分析表明,安宁河5个硬刺松潘裸鲤群体和岷江2个松潘裸鲤群体基因A+T的平均含量均高于C+G含量,表现出明显的反G偏倚。cytb、coI基因和D-loop控制区变异位点分别有43个、28个和18个,变异位点转换率均大于颠换率。所有群体中cytb、coI基因和D-loop控制区分别发现21个、13个和6个单倍型,cytb基因单倍型数量最多。基于cytb和coI的序列分析表明,硬刺松潘裸鲤单倍型多样性和核苷酸多样性指数均高于松潘裸鲤,而基于D-loop控制区序列的单倍型多样性和核苷酸多样指数性则呈相反趋势。遗传距离分析表明,硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤间的遗传距离大于各种内群体间遗传距离,但小于裸鲤属种间的遗传距离。同时,基于cytb、col基因和D-loop控制区系统发育关系分析表明,硬刺松潘裸鲤和松潘裸鲤系统发育关系较近,均能为硬刺松潘裸鲤是松潘裸鲤的亚种提供了证据。3.安宁河硬刺松潘裸鲤样品体长范围为3.6cm～18.8cm (7.86±1.52cm),全长(Total length, TL)与体重(Bodv weight, BW)呈显著幂函数相关,关系式为：BW=0.0025TL3.3943(n=1244):全长与日龄(Daily age,D)呈线性相关,关系式为TL=0.7574+0.03184D(n=280)；体重与日龄呈线性相关,关系式为BW=-0.03901+5.4383D(n=280)。对7尾硬刺松潘裸鲤Ⅳ期卵巢统计分析表明,其绝对繁殖力为1224粒～1656粒(1467.77±121.88粒),相对繁殖力为29.66粒/g～44.35粒/g(33.06±9.11粒/g)。对2014年2月和4月性腺进行组织切片,结果表明硬刺松潘裸鲤为卵巢Ⅲ期,Ⅰ期、Ⅱ期卵母细胞仍占有一定的比例；Ⅳ期卵巢,也存在Ⅲ期卵母细胞,由此推测其繁殖方式为分批同步产卵。硬刺松潘裸鲤受精卵淡黄色、沉性、微粘性,卵径为(3.01±0.24)mm。在水温(12.4+0.7)℃的孵化条件下,胚胎期历经卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、胚孔封闭期、器官形成期、出膜前期7个时期,历时269.5h。初孵仔鱼全长(8.41±0.24)mm。出膜后第15天(14.9±0.86℃)和18天(12.1士0.18℃)卵黄吸收完全。12.1±0.18℃培养条件下,硬刺松潘裸鲤仔鱼卵黄吸收完全,背鳍、臀鳍和尾鳍的叉形分别出现于出膜后27天、40天和62天；经过113天的培育,仔鱼基本具备成鱼的形态特征。轮纹统计结果表明,硬刺松潘裸鲤耳石幼鱼轮纹沉积具有日周期性,即每日形成一轮日轮,结合野外样品采集时间、微耳石日轮数据和石轮纹沉积规律推算,2月、4月和9月采集的硬刺松潘裸鲤幼鱼的孵化期分别为4月～9月、5月～12月,12月～次年4月,高峰期分别为2月、6月～7月和9月～11月,由此还可以看出硬刺松潘裸鲤为多次产卵。
【图文】：

逡逑排列与大多数脊椎动物的排列基本相同Ｐ６’３７３，如图１－１所示ＰＷ。然而少数种类逡逑也表现出自身的特异性，如Ｃｋｉｌｓｏｎ邋（２００６）研究发现格陵兰廌（Ｇ化沁ｓｏｇａｃ）逡逑ｍｔＤＮＡ中缺失一个ＷＶ／ｌ－／Ｖｏ的编码基卸３８１；裘氏鳄头冰鱼（Ｃ＆ａｗ／ｗｏｃｅ如ｏ／ｍｓ逡逑ｇｗｍｗ）最多存在两个ｎ抓基因及两个控制区此外，，研究发现逡逑TQX叔澹茫牛酰颍�ｐｈａｒｙｗｃ邋ｐｅｌｅｃａｎｏｉｄｅｓ）和括文栻魄媛（Ｓａｃｃｏｐｈｃｎｙｎｘ邋ｌａｖｅｎｂｅｒｇｉ）的逡逑ｍｔＤＮＡ排列巧典型的巧椎动物存在较大差别ＷＷ。逡逑ｉ邋／逡逑Ｋ逡逑图１－１鱼类线粒体基巧ｍ结构示意暎（干枫，２０１４）逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｆｉｓｈ邋ｍｔＤＮＡ邋ｇｅｎｏｍｅ逡逑２．２．１蛋白质编码基因逡逑鱼类ｍｔＤＮＡ中编码的１３个蛋白质编巧基因中，大多是线粒体屯子传递所逡逑需的酶亚基。这些基因分别是ＮＡＤＨ脱氨酶的７个亚基：ｍ／７邋（ＮＡＤＨ脱娝酶逡逑亚�2１）、ｎｃ／２邋（ＮＡＤｌ＂ｊＡＶｔ＾ＷＷ２）、化／３邋（ＮＡＤＨ脱＇々ｌ鹏化巧３）、逡逑（ＮＡＤＨ脱娝雌亚裤４）、ｎｔ／５邋（ＮＡＤＩ＂ｊ＆＾ｒｔｌ；ＨＲ＾５）、ｍ／６，邋ｃｙＡ邋（细胞色逡逑素ｂ），细胞色素ｃ氧化酶亚基：ＣＯ／邋（细胞色袭Ｖｌ化鹏化巧Ｉ）、ｃＷ／邋（细胞色逡逑索甸化酶亚巧２；、ＣＯ／／７邋（细胞色桌句化贿化化３）邋Ｗ及２个ＡＴＰ介成酶亚基逡逑（如尸６；Ｍ７ＰＳ）脚。逡逑５逡逑

心《、基因由Ｌ链编码，剩下的ｔＲＮＡ基因由Ｈ链编码＾气其中鱼类ｍｔＤＮＡ逡逑大多数ｔＲＮＡ都能通过自身折叠而形成部分碱基配对的典型的四叶式二级结构逡逑（图１－２）。ｔＲＮＡ基因的一级结构变异较大，具有较大的差异，但是其二级结逡逑构却高度保守ｗｓ’４９ｌ。逡逑６逡逑
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4

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本文编号：2606513