文蛤種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)及利用的研究.pdf

1、簾蛤科(Veneridae)的文蛤?qū)?Meretrix)貝類是我國重要的海產(chǎn)經(jīng)濟動物，屬于廣溫、廣鹽性灘涂埋棲型雙殼貝類。文蛤(Meretrix meretrix)在我國南北沿海均有分布，并以受淡水影響的內(nèi)灣及河口近海，如遼寧遼河口海區(qū)、山東萊州灣海區(qū)、江蘇呂泗海區(qū)、廣西北海灣海區(qū)及臺灣西海岸等一帶資源最為豐富。由于我國海岸線漫長、地形復(fù)雜，因長期地理隔離和生境不同，導(dǎo)致不同海域的文蛤在殼表形態(tài)和顏色、花紋圖案等外觀特征上均存在顯著差異

2、；另外，從多年的養(yǎng)殖實踐中也發(fā)現(xiàn)，我國文蛤不同地理群體在生長速度、殼肉重比率等重要經(jīng)濟性狀上也存在著顯著差異，而這些性狀的穩(wěn)定性差異必然依賴于其分子遺傳結(jié)構(gòu)的變異。本研究從表觀性狀和分子水平上探測我國文蛤種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)和變異水平，旨在深入了解我國文蛤的種質(zhì)狀況并為其保護和可持續(xù)利用提供依據(jù)：在此基礎(chǔ)上，通過雜交選擇育種實踐，分析和探討文蛤由此獲得雜種優(yōu)勢水平，為養(yǎng)殖文蛤的遺傳改良和新品種培育提供理論指導(dǎo)。主要結(jié)果和結(jié)論如下：

3、 1.文蛤不同群體的形態(tài)和性狀的變異規(guī)律 1.1.文蛤不同群體的形態(tài)變異特征利用多變量形態(tài)度量學(xué)方法，對文蛤的遼寧(L)、山東(S)、江蘇(J)、浙江(Z)、福建(F)、廣西(G)、白殼(W)等7個自然群體和1個浙江養(yǎng)殖群體(Y)的形態(tài)變異進行研究。聚類分析結(jié)果顯示，J與G、L與Y形態(tài)差異最小，它們與S的形態(tài)較為接近；而W、F和Z與其它群體及彼此間趨異程度較高，表現(xiàn)為獨立的類群；研究分析表明這些群體在形態(tài)上的變異與地理距離并沒有

4、明顯關(guān)聯(lián)。 1.2.文蛤主要育種目標(biāo)性狀的變異與相關(guān)分析文蛤的主要育種目標(biāo)性狀在群體間和群體內(nèi)均存在較大變異，如殼色花紋性狀上表現(xiàn)為山東群體(S)花紋較多、殼色呈褐色或黃褐色，江蘇群體(J)花紋較少、殼色較淺，而浙江文蛤(Z)則無花紋；體尺指標(biāo)與體重指標(biāo)相關(guān)與回歸分析顯示，殼長、寬、高等3個體尺性狀與濕殼重、濕肉重、失水總重、附水總重等4個體重性狀的相關(guān)性尤為顯著，相關(guān)系數(shù)大多在0.85以上；不同群體、不同的體重性狀，由體尺性狀

5、建立的最優(yōu)回歸估計方程有很大差異，白殼文蛤(W)的濕肉重可以由長(X1)、寬(X2)兩個性狀估計，失水總重可以由長(X1)、寬(X2)、高(X3)三個性狀估計；而浙江文蛤(Z)更為特殊，濕肉重由單個殼長(X1)性狀估計，失水總重則由長(X1)、寬(X2)兩個性狀估計。 2.文蛤不同群體的同工酶酶譜特征采用聚丙烯酰胺垂直電泳技術(shù)對S、J、G、Y和W等群體的2種組織(消化腺、閉殼肌)的酯酶(EST)、蘋果酸脫氫酶(MDH)、蘋果酸酶

6、(ME)、醇脫氫酶(ADH)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和a淀粉酶(AMY)等7種同工酶研究結(jié)果表明，7種同工酶的表型在文蛤不同群體之間已呈現(xiàn)出不同程度的變異，特別是W的多種同工酶酶譜與G、S、Z的明顯不同，而G和S群體的酶譜較相似；不同群體存在特征性酶帶，這些特征性酶帶可以作為區(qū)別于文蛤不同群體的蛋白標(biāo)記，用于文蛤種質(zhì)資源的分析鑒定。 3.文蛤不同群體差異的分子遺傳基礎(chǔ) 3.1.AFILP標(biāo)記技術(shù)檢

7、測文蛤不同地理群體的遺傳多樣性利用篩選出的4對引物組合(E32M51、E33M51、E33M62、E35M55)對文蛤L群體、S群體、J群體和G群體進行了AFLP擴增，共得到236個位點，找到了14個特有位點，這些位點的出現(xiàn)頻率為0.200～1.000，其中11個為G群體所特有，2個為L群體特有，1個為S群體特有，這些特征性位點可以作為群體間鑒別的AFLP分子標(biāo)記，總體表現(xiàn)為各群體的遺傳多樣性很豐富，其中G的遺傳多樣性最高，S最低。各群

8、體間的遺傳距離在0.0394～0.1586之間，L、S、J 3個群體間的遺傳距離較近(0.0394～0.0578)，G群體與其它3個群體間的遺傳距離均較遠(0.1271～0.1586)。 3.2.文蛤不同群體的遺傳結(jié)構(gòu)的fAFLP分析對W、Z、G和S群體的fAFLP分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4個群體均存在特征性位點，在497個位點中找到了80個特有位點，其中13個為G群體所特有，25個為Z群體特有，10個為S群體特有，而W群體特有位點為32

9、個；S、C、G、W多態(tài)位點比例依次為92.06％、86.72％、95.82％、80.30％；Nei’s基因多樣性指數(shù)為0.2856、0.2759、0.2827、0.2401，Shannon's多樣性指數(shù)為0.4400、0.4213、0.4396、0.3709。S群體與G群體的遺傳距離僅0.0390，在NJ法和UPGMA法構(gòu)建的親緣關(guān)系的樹狀圖上均首先聚在一起；而Z與G、S和W的遺傳距離分別為0.1641、0.1824和0.2231，W與

10、S和G的遺傳距離分別為0.2040、0.2089，遠遠超過S與G群體間的遺傳距離(0.0390)，說明Z和W是兩個很獨立的類群，從遺傳距離反映出的親緣關(guān)系已超出種內(nèi)群體間的變異。 4.白殼文蛤(W)可能不是.Meretrix meretrix的分子生物學(xué)證據(jù) 4.1.fAFLP標(biāo)記比較分析對山東文蛤(S)、廣西文蛤(G)和白殼文蛤(W)的fAFLP分析結(jié)果表明，W、S、G群體內(nèi)平均相似度分別為0.7446、0.6047和

11、0.5693，說明W的均一性比較高，群體內(nèi)個體間遺傳差異較小。在457個總擴增位點中找出了53個W的特有位點，遠多于S群體(14)和G(21)群體，而且在53個特有位點中有9個出現(xiàn)頻率為100％的位點，這些位點可以作為區(qū)分其它2個群體的特征性標(biāo)記；S-G群體特有的位點有112個，其中有4個位點出現(xiàn)頻率為100％，可作為S-G群體區(qū)別于W群體的特征性標(biāo)記。S群體和G群體間的遺傳相似性系數(shù)為0.9585，遺傳距離只有0.0424，在NJ和U

12、PGMA法構(gòu)建的親緣關(guān)系的樹狀圖上均首先聚在一起，說明二者的親緣關(guān)系很近，應(yīng)屬于種內(nèi)群體間的關(guān)系；而W與S和G的遺傳相似性系數(shù)均較小(0.7939和0.7941)，相對遺傳距離很大而且十分相近(0.2308和0.2305)，在親緣關(guān)系樹狀圖上單獨分出一支，也表明W與S和G群體間的親緣關(guān)系較遠。 4.2.ITS序列比較分析通過對白殼文蛤(W)、山東文蛤(S)和廣西文蛤(G)的ITS序列擴增電泳、PER-RFLP分析和ITS序列分析

13、發(fā)現(xiàn)，W的ITS序列長度在1266-1269 bp，而S和與G的ITS序列總長度分別為1.520 bp和1614 bp；從ITS1和ITS2長度來看，W分別為739-741 bp和316-317 bp，S為895 bp和414 bp，G為987 bp和416 bp； 而從ITS堿基組成來看，W的GC含量在62.32-62.62％之間，而G群體為61.77％。W的3個殼色不同群體(B、C、H)間的遺傳距離僅0.001、0.002和

14、0.003，S與G群體間的遺傳距離是0.010，說明W群體內(nèi)變異很小，而S與G群體間已出現(xiàn)明顯的遺傳分化，但還均屬于種內(nèi)群體間的遺傳變異；而W與G和S的遺傳距離分別達到0.110、0.147，兩個類群差異顯著，已遠超出種內(nèi)群體間的遺傳變異。用MEGA-3軟件NJ法分別依據(jù)序列ITS1，ITS2以及ITS1+ITS2構(gòu)建的三個進化樹的分支結(jié)構(gòu)基本一致，聚類分析結(jié)果與前述序列析相一致，W的3個殼色不同群體(B、C、H)相繼聚一起，G和S聚為

15、另一支，兩個類群相距甚遠。研究結(jié)果表明，山東文蛤和廣西文蛤應(yīng)該同屬于Meretrix meretrix，而白殼文蛤肯定不是Meretrix meretrix；那么白殼文蛤(W)到底應(yīng)該劃歸文蛤?qū)?Meretrix)中的麗文蛤M.lusoria或斧文蛤M lamarckii種之-或其它新種還有待于深入研究。 5.文蛤不同地理群體雜交后代早期生長性狀的雜種優(yōu)勢及其分子遺傳基礎(chǔ) 5.1.山東群體與江蘇群體雜交后代早期生長性狀比

16、較及雜交優(yōu)勢分析對文蛤S群體與J群體自繁及其正反雜交子代早期生長性狀進行觀察與分析發(fā)現(xiàn)，各組合生長性狀在數(shù)值上總體表現(xiàn)為S(♀)×J(♂)>S(♀)×S(♂)>J(♀)×S(♂)>J(♀)×J(♂)組合；兩個雜交組合均表現(xiàn)出一定的超中親優(yōu)勢(優(yōu)勢率為6-168％)，各雜交組主要生產(chǎn)性狀的整齊度較高，其變異系數(shù)與S自繁組接近，而J自繁組合各性狀變異系數(shù)較大，整齊度較差。S為母本的雜交F1具有良好的生長優(yōu)勢，且相對穩(wěn)定(變異系數(shù)不大)，是一

17、個生產(chǎn)性能較好的育種親本群體。 5.2.山東群體與江蘇群體正反雜交子代及其親本的遺傳結(jié)構(gòu)差異利用fAFLP標(biāo)記技術(shù)對文蛤S群體和J群體及其正反雜交子代的分子遺傳結(jié)構(gòu)進行了分析，結(jié)果顯示，文蛤J群體和S群體間的遺傳差異較小，J♀×S ♂雜交后代和J群體間的遺傳相似性系數(shù)最大(0.9761)，二者之間的相對遺傳距離只有0.0242，在聚類系統(tǒng)樹上首先聚在一起，而與S群體間的遺傳距離為0.0642，說明雜種子代的遺傳結(jié)構(gòu)更偏向母本；而