基于微卫星和线粒体分子标记探讨长江中下游主要湖泊圆顶珠蚌种群遗传学

发布时间：2020-08-19 21:50

【摘要】：淡水蚌类是世界上受威胁最严重的生物类群之一。圆顶珠蚌广泛分布于中国、朝鲜半岛、日本以及俄罗斯东部,和其它淡水蚌一样,圆顶珠蚌受人为干扰、寄主鱼资源下降、涉水工程建设等因素影响,导致生境破碎化、生活史阻隔和资源量下降,也将影响其遗传多样性及遗传结构。本研究基于微卫星和线粒体分子标记探讨长江中下游主要湖泊圆顶珠蚌种群遗传学及种群历史动态,旨在为我国淡水蚌类保护提供基础。主要结果如下:1.基于13对微卫星分子标记分析了圆顶珠蚌7个地理种群(197个个体)的遗传多样性,结果显示,7个地理种群共检测到434个等位基因,平均等位基因数目范围为3.231-5.692;平均有效等位基因数目范围为2.223-2.538;平均期望杂合度范围为0.442-0.531;平均观测杂合度范围为0.454-0.522;平均F_(is)范围为-0.008-0.194;平均PIC范围为0.435-0.477。HWE检测显示,7个地理种群共有28个位点偏离HWE。2.瓶颈效应检测结果显示,IAM模型、TPM模型和Mode-shift检测显示多数种群未经历瓶颈效应;SMM模型仅有梁子湖种群未经历瓶颈效应(P0.05)。所有个体作为单一种群时,IAM模型和Mode-shift检测显示未经历瓶颈效应,TPM模型和SMM模型检测显示经历瓶颈效应。3.AMOVA分析结果显示36%的变异来自圆顶珠蚌种群间,64%的变异来自群体内,同时在种群间Fst=0.36(P0.0001),说明圆顶珠蚌7个地理种群间存在明显的遗传分化。4.Structure聚类分析结果显示洞庭湖种群、鄱阳湖种群和赣江种群聚为一支;洪泽湖种群、太湖种群和梁子湖种群聚为一支;仙女湖种群独立为一支。主成分分析(PCoA)结果与Structure聚类分析结果一致。Mantel检测结果显示圆顶珠蚌7个地理种群间的遗传距离和地理距离之间没有显著的相关性。长期基因流检测发现,基因流范围为0.750-2.683,梁子湖种群与其他6个地理种群间的基因流小于该6个地理种群间的基因流,洞庭湖种群和赣江种群间的基因流最大。5.基于线粒体COI分子标记分析圆顶珠蚌7个地理种群的遗传多样性,结果显示,共发现37种单倍型。单倍型多态性范围为0.857-0.975;核苷酸多态性范围为0.00926-0.04592。微卫星和线粒体分子标记遗传多样性分析均显示圆顶珠蚌7个地理种群具有较高的遗传多态性水平。6.基于线粒体COI序列构建单倍型网络图,结果显示,梁子湖种群有5个特有单倍型;洞庭湖种群有4个特有单倍型;鄱阳湖种群有1个特有单倍型;赣江种群有8个特有单倍型;仙女湖种群有1个特有单倍型;洪泽湖种群有3个特有单倍型,太湖种群有4个特有单倍型。单倍型H16的个体分布频率最高,其次是H11和H18;23种单倍型分布频率都特别低,为稀有单倍型。7.基于COI序列对圆顶珠蚌7个地理种群进行AMOVA分析,结果显示,11.99%的变异来自圆顶珠蚌群体间,88.01%的变异来自群体内,同时在种群间F_(st)=0.1874(P0.0001),说明圆顶珠蚌7个地理种群间存在明显的遗传分化。Mantel检测结果显示,r=0.024,P=0.50200.05。表明圆顶珠蚌7个地理种群间的遗传距离和地理距离之间没有显著的相关性。8.依据所得到的单倍型构建贝叶斯树,结果显示,鄱阳湖种群、洞庭湖种群和赣江种群多数单倍型聚为一支,太湖种群和洪泽湖种群聚为一支,仙女湖种群与赣江种群和鄱阳湖种群部分单倍型聚为一支,梁子湖种群和赣江种群部分单倍型聚为一支。9.中性检验结果显示,圆顶珠蚌7个地理种群所有个体的Tajima’s D和Fu's FS均小于0,两者都未达到显著水平,表明种群没有经历过扩张。失配分布分析结果显示,7个地理种群所有个体的失配分布表现为多峰,表明种群没有经历过扩张,与中性检验结果一致。更深入的种群动态分析显示,在历史上,7个地理种群历史动态稳定。因此,中性检验、失配分布和种群历史动态分析的结果一致。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S917.4
【图文】：

14图 2.1 引物 Udo11 的部分 STR 扫描检测图Fig 2.1 Figure of microsatellite primers of Udo11 based on STR test2.2 多态微卫星标记的遗传特性分析STR 扫描检测结果筛选 14 对具有多态性的圆顶珠蚌微卫星引物。见表 2.3和表 2.4，利用 Popgene1.32 软件对 14 对微卫星位点进行遗传参数分析，结果显示，等位基因数目范围为 2-16，其中位点 Udo14 等位基因数目最多，16 个；观测杂合度（HO）范围为 0.350-0.775，其中 Udo5 的观测杂合度最高，0.775，

图 3.1 圆顶珠蚌采样图Fig 3.1 Locations of sampling sites for U. douglasiae1.2 实验仪器和试剂参照第二章 1.21.3 实验方法参照第二章 1.3。并从中筛选出 13 对多态性高，扩增稳定的微卫星引物(Udo1-Udo12, Scastt17)。

表明洪泽湖、太湖和梁子湖种群遗传结构相似；仙女湖种群独立分为一支（图3.2）。图 3.2 圆顶珠蚌 7 个地理种群 Structure 聚类分析Fig3.2 STRUCTURE bar plots for seven U. douglasiae collection sites in the middle and lowerreaches of Yangtze River.

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本文编号：2797626