中国东部近海脊腹褐虾和中国毛虾的遗传多样性研究

发布时间：2020-07-18 03:01

【摘要】：本文是基于线粒体DNA(mtDNA)对黄海脊腹褐虾(Crangon affinis)和东海中国毛虾(Acetes chinensis)群体的遗传多样性展开研究,并基于mtDNA COI基因部分片段建立DNA条形码以鉴别东海10种常见虾类(包含樱虾类的中国毛虾)。为了了解黄海脊腹褐虾群体的遗传结构及遗传多样性,我们在该海域的4个采样点共采集到83个个体,并测得515 bp的线粒体16S rRNA基因序列。通过序列分析,共发现9个单倍型,6个多态位点,整体单倍型多样度和核苷酸多样度均较低,它们的值分别为0.6556±0.0403和0.0003±0.0005。构建NJ系统发育树,结果显示黄海脊腹褐虾并未出现世系分化。AMOVA分子方差分析结果和各采样点间的两两遗传分化指数F_(ST)分析结果均显示黄海脊腹褐虾群体间遗传差异不显著,这表明黄海脊腹褐虾群体应作为同一个渔业管理单元。核苷酸不配对分布分析及Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验方法均显示脊腹褐虾经历过群体扩张,其扩张时间和群体扩张倍数,分别为36.6(23.4~57.5)万年前和760万倍。基于线粒体DNA 16S rRNA及COI基因部分片段,我们对东海中国毛虾的群体遗传结构及遗传多样性进行研究。(1)通过对4个采样点的中国毛虾共75个个体所获得的线粒体16S rRNA长度为528 bp基因片段进行分析,结果发现4个单倍型,6个多态位点,整体单倍型多样度和核苷酸多样度均较低,它们的值分别为0.2800±0.0618和0.0020±0.0015;构建单倍型邻接树,该有根树显示东海中国毛虾不存在世系分支,AMOVA分子方差分析和各群体间的两两遗传分化指数F_(ST)分析显示B组与其它三组差异显著;核苷酸不配对分布分析及两个中性检验显示中国毛虾群体较为稳定。(2)对4个采样点的中国毛虾所获得的线粒体COI长度为658 bp基因片段进行分析,结果发现9个单倍型,32个多态位点,单倍型多样度和核苷酸多样度与其它虾类相比也较低,其中世系Ⅰ的单倍型多样度和核苷酸多样度为0.4175±0.0729和0.0007±0.0007,世系Ⅱ的单倍型多样度和核苷酸多样度为0.2279±0.1295和0.0004±0.0005;构建单倍型NJ系统发育树,该有根树显示东海中国毛虾存在不同的世系分支,AMOVA分子方差分析和各群体间的两两遗传分化指数F_(ST)分析显示B组与其它三组差异显著;核苷酸不配对分布分析及两个中性检验均显示中国毛虾群体经历过群体扩张事件,我们推算出世系Ⅰ和Ⅱ群体扩张时间分别为2.78(0.76~5.26)万年前和15.20(1.97~17.73)万年前,而世系Ⅰ和Ⅱ群体扩张倍数,分别为400万倍和160万倍。通过对两个不同的线粒体基因片段的比较,我们支持COI基因可能比16S rRNA基因要敏感,更适合作为海洋甲壳类生物群体遗传多样性分析的分子标记。本文还扩增东海常见虾类的线粒体COI基因,结合NCBI东海虾类的线粒体COI序列,建立基于线粒体COI基因部分片段的DNA条形码。在本研究中,10种虾类的种间遗传距离最小值为0.065(凹管鞭虾和高脊管鞭虾),而最大值为0.361(高脊管鞭虾和安氏白虾),符合Hebert等所推荐的物种鉴定最小种间遗传距离。另外,我们计算出虾类种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的17倍。通过分析,我们认为更为合理和有效的DNA条形码应该是建立在一定样本数量的基础上,以确保不低估种内差异的同时也不高估种间差异。此项研究有助于之后的特异性引物的设计以及为种类的快速鉴定提供基础。
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S917.4
【图文】：

图 1-1 脊腹褐虾Fig 1.1 Crangon affinis脊腹褐虾为雌雄异体，雌性腹部抱卵，常生活于沙质或泥沙质海底，喜潜入海沙中，为冷温性虾类[27-29]。该虾类分布于东海北部和黄海等海域，且在冬春季北0 30′以北的海域数量较多，是拖虾作业的兼捕对象[25,29]。其常被加工为饲料、虾可鲜销[25]。目前，国内学者仅通过对不同海域进行渔业资源调查，从而对脊腹褐虾的资源有所了解，而国外学者仅限于对脊腹褐虾的繁殖力、生长及摄食进行过相关研究琳等[30]对舟山渔场春季的虾类种类组成进行研究，李华琳等[31]采用底拖网对辽宁岛西南海域春、秋两季的游泳动物进行资源调查，以及逄志伟等[32]对黄海进行渔源和环境综合调查，都认定脊腹褐虾为优势种；Hong 等[33]研究了洛东江口脊腹雌雄比例、体长及卵径；Natsukari 等[34]研究了日本脊腹褐虾的怀卵量与甲壳长的。随着分子生物技术的不断发展，越来越多海洋生物的研究从宏观走向了微观。线粒体 DNA 的分子标记技术已成功地应用到诸多虾类群体遗传学的研究中，然

第一章 前 言，第 1 触角鞭雌雄异型，第 2 触角鞭特长且呈红色，末 2 对步 2-5 个红点[25]。春季，毛虾从 50 m 水深以东的越冬场朝西月在沿岸低盐浅水海域繁殖产卵，秋季逐渐向外侧海域移动动习性，白天栖息于近底层，夜间密集于表层，适温范围在 ~ 32[25,36-37]。

图 2-1 脊腹褐虾采样图Fig 2.1 The sampling locations of Crangon affinis表 2-1 脊腹褐虾样品信息及 16S rRNA 的单倍型和核苷酸多样度Tab 2.1 The sample information, haplotype (h) and nucleotide (π) diversity indices ofCrangon affinis采样地点采样时间样品数量单倍型数目单倍型多样度 核苷酸多样度 平均碱基差异A 2018.12 27 5 0.6410±0.0792 0.0003±0.0005 0.1490±0.2178B 2018.10 15 4 0.7143±0.0807 0.0003±0.0005 0.1340±0.2105C 2018.10 25 5 0.6967±0.0651 0.0003±0.0005 0.1607±0.2275D 2018.11 16 5 0.6500±0.1083 0.0005±0.0006 0.2512±0.2974Total 83 9 0.6556±0.0403 0.0003±0.0005 0.1675±0.2276

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本文编号：2760308