太平洋西部鳓鱼群体遗传学研究以及鳓鱼和鲚属中SNP标记的开发

发布时间：2020-04-25 07:39

【摘要】：自古以来,海洋渔业在我国国民经济发展中一直享有不可取代的重要地位,属于我国国民经济的重要产业。渔业资源也是我国渔业生产的基础,近年来,鳓鱼在我国渔业产量中排列前五。全面了解并掌握鳓鱼群体的种群结构和遗传多样性以及其详细的生物地理是实现鳓鱼资源保护和可持续发展的基础,对鳓鱼等渔业管理政策的制定也起到积极的作用,是渔业可持续发展战略的根本保障。近几年由于忽视了鳓鱼种群遗传结构的研究,过度捕捞鳓鱼,导致了鳓鱼种群捕获量的明显下降和严重的种群衰减,主要表现在鳓鱼的捕获总量和鳓鱼的尺寸大小上,还有鳓鱼的分布范围也逐渐缩小。因此,为实现鳓鱼资源的可持续发展,急需对其做出科学的管理以及科学的捕捞和利用。为了进一步了解太平洋西部鳓鱼群体演化历程和地理格局形成的机制,我们还开展了太平洋西部分子系统地理学的研究。鳓鱼(Ilisha elongate),是属于鲱形目(Clupeiformes),鲱科(Clupeidae),暖水性中上层鱼类,白天大多在水的中、下层活动,而在阴天、傍晚和黎明的时候喜欢栖息于水的中上层。鳓鱼集中分布于太平洋西部到马来西亚沙捞越的爪哇海。在我国黄渤海、东海、南海都有鳓鱼的分布,而鳓鱼产量最多的海域属于东海。我们主要采用了线粒体DNA(mtDNA)控制区(D-Loop)基因作为分子标记,对太平洋西部16个采样点的鳓鱼群体(每个采样点5-10条鳓鱼,湛江仅采集到一条鳓鱼)进行了种群结构和遗传多样性的研究,以及太平洋西部鳓鱼群体分子系统地理学的研究。本研究的主要结果如下:1.采集了太平洋西部中国沿海包括韩国和日本在内的16个采样点的125条鳓鱼样本,试验鱼分别采自黄海(Yellow Sea,YS)的烟台(YT)、丹东(DD)、青岛(QD),东海(East China Sea,ECS)的温州(WZ)、象山(XS)、嵊泗(SS)、霞浦(XP),台湾海峡(Taiwan Strait,TWS)的闽清(MQ)和厦门(XM)以及南海(South China Sea,SCS)的海安(HA)、湛江(ZJ)、闸坡(ZP)、汕尾(SW),日本的有明海(Ariake Sound,AS)以及韩国的济州岛(Jeju-do,JJ)和木浦(Mokpo,MP),并根据鳓鱼采样点所属海域划分为6个组群,利用mtdna控制区序列d-loop,研究了太平洋西部鳓鱼群体的群体结构和遗传多样性。结果显示,丹东种群与其它种群间存在显著的单倍型分化,除丹东和日本以外的其它种群间单倍型在地理上的分布频率不存在显著的差异,即种群遗传结构不显著。由此推测,鳓鱼在更新世间冰期时可能形成了两个不同的避难所,其中丹东群体形成一个避难所,其它不同的所有群体可能相互混合在一起,形成了另外一个避难所,因此没能够形成显著的遗传分化以及谱系结构。2.从遗传学和形态学两方面对16个群体125尾鳓鱼的可量性状和可数性状特征进行了分析,并探讨尾鳍对称和不对称的两种鳓鱼的亲缘关系。结果显示,两种鳓鱼除了尾鳍不对称有极显著的差异,其它的可量、可数性状的特征不存在显著差异。从分子遗传学方面,对形态学特征不同的两种鳓鱼的线粒体dna完整的控制区d-loop片段序列进行序列比较分析,结果显示这两种鳓鱼的遗传距离仅为2.7%,属于种内遗传距离,重建的raxml系统发育树,也显示这两种形态学特征的鳓鱼混在一起,亲缘关系很近,也并不存在显著差异。3.对125尾鳓鱼个体d-loop研究,其结果显示,鳓鱼群体遗传多样性水平较高(h=0.98;π=0.006),将丹东鳓鱼群体剔除掉之后做的amova分析结果表明,大部分的遗传变异来源于群体内部,仅有丹东的遗传变异来自于群体之间。从鳓鱼群体间遗传分化多样性指数Φst值(Φst=0.06118)显示在鳓鱼群体的分布范围,也不存在显著的遗传结构。但是鳓鱼群体间存在一定的地理隔离模式(r=0.0591;p=0.0060)。从核苷酸错配分布分析结果和中性检验看,推测太平洋西部鳓鱼群体在更新世间冰期经历了群体扩张事件,不同的群体在经历群体扩张时汇合在一起,发生了一定程度的基因交流,因此不同的群体间的遗传分化不是很明显。4.单核苷酸多态性(snp)分子标记结合二代测序技术是研究群体遗传学强有力的工具,同时也是界定物种的最佳方法。靶基因富集的方法可以用来丰富不同物种的同源片段,我们发现,通过一套通用的的脊椎动物的单拷贝核基因标记,可以获取日本涽鱼(鲚属)成千上万个snps位点,这些涽鱼来自于三个取样位点:靠近长江入海口的沿海地区,长江干流和洞庭湖,与长江中游相连的一个湖泊。我们的研究表明,基因富集可以用来获得snps数据。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4

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