基于线粒体ND2基因的龙头鱼群体遗传多样性分析
发布时间：2021-10-23 03:34
以海口、南通、青岛、泉州、湛江5个地理群体98尾龙头鱼为研究对象,通过PCR扩增获得序列长度为1 046bp的线粒体ND2基因全序列,共检测到变异位点19个,其中18个单一变异位点,1个简约信息位点。98条序列共定义了19个单倍型,平均单倍型多样性（Hd）为0.366±0.063 8,平均核苷酸多样性（Pi）为0.000 427±0.000 424。群体间平均遗传距离在0.000 228～0.000 607之间,遗传分化指数FST值均小于0.05,群体间没有显著的遗传分化。AMOVA结果显示,龙头鱼遗传变异主要来自于种群内（99.68%）。单倍型系统发育树显示,19个单倍型之间不存在明显的亚种分化。整体的中性检验结果均为负值且显著偏离中性,表明5个地理群体龙头鱼历史上曾经历过种群扩张。参考ND2基因2.5%～3.6%每百万年的变异速率,估算出群体分化扩张时间大致为（1.87～1.30）万年前的第四纪更新世晚期。
【文章来源】：浙江海洋大学学报(自然科学版). 2020,39(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
基于线粒体ND2基因序列构建的单倍型邻接树
龙头鱼Harpodon nehereus，俗称虾潺、狗母鱼、豆腐鱼等，属灯笼鱼目Myctophiformes，龙头鱼科Harpodontidae，龙头鱼属Harpodon，为近岸暖水性小型经济鱼类，主要栖息于大陆架水域下层，广泛分布于西太平洋及印度洋海域，主要包括日本、韩国及中国沿海海域[1]，我国尤以浙江舟山及乐清一带分布较广且产量较高，主要生产季节龙头鱼渔获物所占比例高达70%以上[2]。20世纪70年代以来，随着带鱼、大黄鱼、乌贼等主要渔业资源的衰退，龙头鱼等次要的经济种类数量逐渐增加，并以其独特的商业价值与营养价值逐渐被人们挖掘与喜爱[3]。目前国内外关于龙头鱼的研究多集中在外部形态特征[4]、渔业生物学特性[5-7]、资源数量分布[8-10]、摄食习性[11]和食品加工[12-15]等方面，而遗传背景相关研究报道较少，仅见线粒体基因组全序列[16]和分子标记技术开发应用[17-20]。NADH脱氢酶第二亚基(NADH dehydrogenase subunit 2,ND2)是线粒体电子传递复合体的重要组分，也是线粒体上13个蛋白质编码基因之一[21]，因具有进化速率适中且包含丰富的遗传信息等优点，目前被广泛运用于鱼类遗传关系和系统分类地位的研究[21-24]，显示出其良好的分子标记特性。了解和掌握渔业种群结构及其变化规律，是开展资源开发管理的基础和前提，而遗传结构则是种群结构的内在体现，综合反映了种群大小组成、繁育系统、隔离程度及迁移格局的时空[25]。本研究以线粒体ND2基因为分子标记，对我国5个地理种群的龙头鱼遗传结构和变异进行了比较分析，了解群体之间的遗传分化和种群历史动态，旨在揭示我国近海龙头鱼种质资源现状，为保护并合理开发利用龙头鱼资源提供参考资料。1 材料与方法
对5个群体共98尾龙头鱼线粒体ND2基因序列进行比对分析，共获得有效长度为1 046 bp的龙头鱼ND2基因序列，未发现碱基的插入与缺失。全部位点中，变异位点(variable sites)19个，单一可变位点(singleton variable sites)18个，简约信息位点(parsimony informative sites)1个。18个碱基发生了转换，主要发生在A-G之间；2处碱基发生颠换，均为A-T；转换数高于颠换数，与线粒体基因组DNA进化过程中转换频率高于颠换的规律一致[34]。4种碱基平均含量分别为：T 29.2%、C 34.9%、A 24.4%、G 11.6%。其中G碱基的含量偏低，表现出明显的反G偏倚。A+T的含量为53.6%，略高于G+C的含量，与大多数脊椎动物线粒体DNA碱基G+C含量位于37%～50%之间的情况一致[35]。从密码子碱基组成情况来看，不同群体间也存在较大差异，表现出强烈的偏倚性。第1密码子中，C、A碱基使用频率较T、G高；第2密码子中，碱基的使用明显偏向T和C；第3密码子中C碱基含量最高，而G碱基含量显著偏低(图2)。98尾个体共定义了19种单倍型，各单倍型分布情况如表2所示。其中Hap1出现频率最高，其次为Hap3，由海口、青岛和湛江3个群体共享，其余每种单倍型均为一个群体所独有。5个地理群体中，单倍型类型最多的为湛江群体(8种)，最少的是泉州群体，仅有2种单倍型(Hap1和Hap13)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线粒体ND2基因序列的少鳞鱚遗传多样性研究[J]. 郑德育,郭易佳,杨天燕,高天翔,郑瑶,袁冬皓,斯舒谨. 南方水产科学. 2019(05)
[2]基于线粒体Cyt b基因的龙头鱼群体遗传结构分析[J]. 郭易佳,杨天燕,孟玮,韩志强,高天翔. 水生生物学报. 2019(05)
[3]温台渔场龙头鱼的生长、死亡及最适开捕规格[J]. 杜晓雪,高春霞,田思泉,刘伟成,王家启,叶深. 水产学报. 2018(10)
[4]华南6水系与澜沧江-湄公河攀鲈线粒体ND2基因的遗传多样性分析[J]. 杨喜书,章群,余帆洋,吕金磊,底晓丹,邵伟军,黄镇宇,卢丽锋. 南方水产科学. 2017(03)
[5]东海区龙头鱼数量分布与渔业生物学现状分析[J]. 罗海舟,张华东,李鹏飞,周永东. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2012(03)
[6]浙南沿岸龙头鱼数量分布调查[J]. 杨星星,洪小括,叶海滨. 上海海洋大学学报. 2012(03)
[7]龙头鱼生长特征及资源的可持续利用[J]. 陈玲,水柏年,董文霞. 中外企业家. 2012(06)
[8]龙头鱼鱼片的加工技术工艺条件研究[J]. 陈端贞. 吉林农业. 2011(08)
[9]东海区龙头鱼摄食习性的研究[J]. 林显鹏,朱增军,李鹏飞. 海洋渔业. 2010(03)
[10]东海区龙头鱼数量分布及其环境特征[J]. 林龙山. 上海海洋大学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]浙江南部近海龙头鱼的生物学特征及其空间分布格局[D]. 杜晓雪.上海海洋大学 2018
[2]基于线粒体ND2基因序列的华南地区斑鳢遗传多样性研究[D]. 阮燕如.暨南大学 2014
[3]中国野生乌鳢（Channa argus）遗传多样性分析[D]. 高志远.暨南大学 2013
[4]黑龙江与长江流域蒙古鲌遗传多样性的线粒体ND2基因序列分析[D]. 夏月恒.暨南大学 2013
[5]龙头鱼SSR和SRAP标记筛选及遗传多样性分析[D]. 李海燕.浙江海洋学院 2012
[6]中国野生香鱼（Plecoglossus altivelis）遗传多样性分析[D]. 乐小亮.暨南大学 2010
[7]中国东部6个大型湖泊翘嘴鲌（Culter alburnus）遗传多样性的线粒体ND2基因序列分析[D]. 伊西庆.暨南大学 2009
本文编号：3452390
【文章来源】：浙江海洋大学学报(自然科学版). 2020,39(02)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
基于线粒体ND2基因序列构建的单倍型邻接树
龙头鱼Harpodon nehereus，俗称虾潺、狗母鱼、豆腐鱼等，属灯笼鱼目Myctophiformes，龙头鱼科Harpodontidae，龙头鱼属Harpodon，为近岸暖水性小型经济鱼类，主要栖息于大陆架水域下层，广泛分布于西太平洋及印度洋海域，主要包括日本、韩国及中国沿海海域[1]，我国尤以浙江舟山及乐清一带分布较广且产量较高，主要生产季节龙头鱼渔获物所占比例高达70%以上[2]。20世纪70年代以来，随着带鱼、大黄鱼、乌贼等主要渔业资源的衰退，龙头鱼等次要的经济种类数量逐渐增加，并以其独特的商业价值与营养价值逐渐被人们挖掘与喜爱[3]。目前国内外关于龙头鱼的研究多集中在外部形态特征[4]、渔业生物学特性[5-7]、资源数量分布[8-10]、摄食习性[11]和食品加工[12-15]等方面，而遗传背景相关研究报道较少，仅见线粒体基因组全序列[16]和分子标记技术开发应用[17-20]。NADH脱氢酶第二亚基(NADH dehydrogenase subunit 2,ND2)是线粒体电子传递复合体的重要组分，也是线粒体上13个蛋白质编码基因之一[21]，因具有进化速率适中且包含丰富的遗传信息等优点，目前被广泛运用于鱼类遗传关系和系统分类地位的研究[21-24]，显示出其良好的分子标记特性。了解和掌握渔业种群结构及其变化规律，是开展资源开发管理的基础和前提，而遗传结构则是种群结构的内在体现，综合反映了种群大小组成、繁育系统、隔离程度及迁移格局的时空[25]。本研究以线粒体ND2基因为分子标记，对我国5个地理种群的龙头鱼遗传结构和变异进行了比较分析，了解群体之间的遗传分化和种群历史动态，旨在揭示我国近海龙头鱼种质资源现状，为保护并合理开发利用龙头鱼资源提供参考资料。1 材料与方法
对5个群体共98尾龙头鱼线粒体ND2基因序列进行比对分析，共获得有效长度为1 046 bp的龙头鱼ND2基因序列，未发现碱基的插入与缺失。全部位点中，变异位点(variable sites)19个，单一可变位点(singleton variable sites)18个，简约信息位点(parsimony informative sites)1个。18个碱基发生了转换，主要发生在A-G之间；2处碱基发生颠换，均为A-T；转换数高于颠换数，与线粒体基因组DNA进化过程中转换频率高于颠换的规律一致[34]。4种碱基平均含量分别为：T 29.2%、C 34.9%、A 24.4%、G 11.6%。其中G碱基的含量偏低，表现出明显的反G偏倚。A+T的含量为53.6%，略高于G+C的含量，与大多数脊椎动物线粒体DNA碱基G+C含量位于37%～50%之间的情况一致[35]。从密码子碱基组成情况来看，不同群体间也存在较大差异，表现出强烈的偏倚性。第1密码子中，C、A碱基使用频率较T、G高；第2密码子中，碱基的使用明显偏向T和C；第3密码子中C碱基含量最高，而G碱基含量显著偏低(图2)。98尾个体共定义了19种单倍型，各单倍型分布情况如表2所示。其中Hap1出现频率最高，其次为Hap3，由海口、青岛和湛江3个群体共享，其余每种单倍型均为一个群体所独有。5个地理群体中，单倍型类型最多的为湛江群体(8种)，最少的是泉州群体，仅有2种单倍型(Hap1和Hap13)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线粒体ND2基因序列的少鳞鱚遗传多样性研究[J]. 郑德育,郭易佳,杨天燕,高天翔,郑瑶,袁冬皓,斯舒谨. 南方水产科学. 2019(05)
[2]基于线粒体Cyt b基因的龙头鱼群体遗传结构分析[J]. 郭易佳,杨天燕,孟玮,韩志强,高天翔. 水生生物学报. 2019(05)
[3]温台渔场龙头鱼的生长、死亡及最适开捕规格[J]. 杜晓雪,高春霞,田思泉,刘伟成,王家启,叶深. 水产学报. 2018(10)
[4]华南6水系与澜沧江-湄公河攀鲈线粒体ND2基因的遗传多样性分析[J]. 杨喜书,章群,余帆洋,吕金磊,底晓丹,邵伟军,黄镇宇,卢丽锋. 南方水产科学. 2017(03)
[5]东海区龙头鱼数量分布与渔业生物学现状分析[J]. 罗海舟,张华东,李鹏飞,周永东. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2012(03)
[6]浙南沿岸龙头鱼数量分布调查[J]. 杨星星,洪小括,叶海滨. 上海海洋大学学报. 2012(03)
[7]龙头鱼生长特征及资源的可持续利用[J]. 陈玲,水柏年,董文霞. 中外企业家. 2012(06)
[8]龙头鱼鱼片的加工技术工艺条件研究[J]. 陈端贞. 吉林农业. 2011(08)
[9]东海区龙头鱼摄食习性的研究[J]. 林显鹏,朱增军,李鹏飞. 海洋渔业. 2010(03)
[10]东海区龙头鱼数量分布及其环境特征[J]. 林龙山. 上海海洋大学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]浙江南部近海龙头鱼的生物学特征及其空间分布格局[D]. 杜晓雪.上海海洋大学 2018
[2]基于线粒体ND2基因序列的华南地区斑鳢遗传多样性研究[D]. 阮燕如.暨南大学 2014
[3]中国野生乌鳢（Channa argus）遗传多样性分析[D]. 高志远.暨南大学 2013
[4]黑龙江与长江流域蒙古鲌遗传多样性的线粒体ND2基因序列分析[D]. 夏月恒.暨南大学 2013
[5]龙头鱼SSR和SRAP标记筛选及遗传多样性分析[D]. 李海燕.浙江海洋学院 2012
[6]中国野生香鱼（Plecoglossus altivelis）遗传多样性分析[D]. 乐小亮.暨南大学 2010
[7]中国东部6个大型湖泊翘嘴鲌（Culter alburnus）遗传多样性的线粒体ND2基因序列分析[D]. 伊西庆.暨南大学 2009
本文编号：3452390
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