我國(guó)日本沼蝦分子遺傳多樣性及系統(tǒng)進(jìn)化研究.pdf

1、日本沼蝦廣泛分布于我國(guó)各主要淡水水域，尤以長(zhǎng)江中下游流域及其所屬的淡水湖泊中資源量最為豐富。近些年來(lái)，由于對(duì)日本沼蝦野生種質(zhì)資源的保護(hù)重視程度不夠，養(yǎng)殖生產(chǎn)中選育工作相對(duì)較少、缺乏有效的良種等，使得日本沼蝦種質(zhì)資源及其野生資源量下降嚴(yán)重。為了保護(hù)和合理挖掘利用日本沼蝦的種質(zhì)資源，實(shí)現(xiàn)日本沼蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，日本沼蝦的種質(zhì)資源研究勢(shì)在必行。 本研究收集了我國(guó)大陸日本沼蝦51個(gè)群體，其中野生群體48個(gè)，包括：五大淡水湖泊16個(gè)群

2、體，長(zhǎng)江流域10個(gè)群體，錢塘江流域11個(gè)群體，珠江流域3個(gè)群體，松花江流域和黃河流域各2個(gè)群體，遼河、海河、淮河和閩江流域各1個(gè)群體；養(yǎng)殖群體3個(gè)，包括：東太湖養(yǎng)殖群體2個(gè)，南太湖養(yǎng)殖群體1個(gè)。利用磁珠富集法分離獲得日本沼蝦的微衛(wèi)星標(biāo)記(SSR)，并將這些標(biāo)記和線粒體細(xì)胞色素氧化酶Ⅰ(COI)基因序列差異分析用于我國(guó)日本沼蝦的遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化研究，以期為我國(guó)日本沼蝦種質(zhì)資源挖掘、保護(hù)和創(chuàng)新利用提供重要的理論基礎(chǔ)。主要包括下列內(nèi)容：

3、 1.日本沼蝦微衛(wèi)星標(biāo)記的分離和鑒定 利用磁珠富集法構(gòu)建了日本沼蝦的(CA)10和(GA)10SSR富集文庫(kù)，從190個(gè)陽(yáng)性克隆中隨機(jī)挑取96個(gè)進(jìn)行測(cè)序，得到50個(gè)含有微衛(wèi)星序列的克隆，設(shè)計(jì)了20對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記。采用46個(gè)野生個(gè)體分析其多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)其中12對(duì)為多態(tài)性標(biāo)記，等位基因數(shù)A介于7-16之間，經(jīng)Micro-checker檢測(cè)無(wú)效等位基因差異不顯著，位點(diǎn)之間沒(méi)有發(fā)生顯著的連鎖不平衡現(xiàn)象。12個(gè)SSR位點(diǎn)期望雜合度He介

4、于0.68-0.86之間，觀測(cè)雜合度Ho介于0.66-0.83之間。 2.日本沼蝦養(yǎng)殖群體和野生群體遺傳變異和親緣關(guān)系分析 對(duì)太湖東、南沿岸3個(gè)養(yǎng)殖群體和4個(gè)野生群體的日本沼蝦進(jìn)行遺傳變異和親緣關(guān)系SSR分析，結(jié)果顯示：3個(gè)養(yǎng)殖群體日本沼蝦遺傳多樣性均低于4個(gè)野生群體；AMOVA分析結(jié)果顯示，養(yǎng)殖群體和野生群體之間的遺傳分化顯著(FST=0.0091)，養(yǎng)殖群體內(nèi)和野生群體內(nèi)遺傳分化不顯著；基于遺傳距離構(gòu)建的NJ和UPG

5、MA的系統(tǒng)樹均顯示，7個(gè)群體按其地理位置被分成了東太湖和南太湖兩個(gè)族群。COI分析結(jié)果又顯示：3個(gè)養(yǎng)殖群體日本沼蝦的遺傳多樣性均低于4個(gè)野生群體；AMOVA分析結(jié)果表明，養(yǎng)殖群體和野生群體之間的遺傳分化達(dá)到顯著水平(FST=0.0670)，養(yǎng)殖群體內(nèi)和野生群體內(nèi)的遺傳分化不顯著；基于單倍型構(gòu)建的NJ、UPGMA系統(tǒng)樹以及進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)果與SSR結(jié)果相同。 3.我國(guó)五大淡水湖泊日本沼蝦遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化分析 對(duì)我國(guó)五大淡水

6、湖泊日本沼蝦16個(gè)群體，即鄱陽(yáng)湖4個(gè)群體、洞庭湖2個(gè)群體、太湖6個(gè)群體、洪澤湖3個(gè)群體和巢湖1個(gè)群體，進(jìn)行了遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化的SSR分析，結(jié)果顯示：五大淡水湖泊日本沼蝦遺傳多樣性由高到低依次為：鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、洪澤湖、太湖和巢湖。AMOVA分析結(jié)果顯示，五大淡水湖泊間遺傳分化極顯著(FST=0.0410)，五大淡水湖泊不同群體間遺傳分化極顯著(FST=0.0080)，鄱陽(yáng)湖和太湖內(nèi)群體間遺傳分化極顯著，洞庭湖和洪澤湖內(nèi)群體間遺傳分化

7、不顯著?；谶z傳距離構(gòu)建的NJ和UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果顯示，五大淡水湖泊日本沼蝦可分為兩個(gè)族群：太湖、洪澤湖和巢湖為一族群，鄱陽(yáng)湖和洞庭湖為另一族。 COI分析結(jié)果又顯示，五大淡水湖泊日本沼蝦群體遺傳多樣性比較與SSR結(jié)果一致。AMOVA分析表明，五大淡水湖泊間遺傳分化極顯著(FST=0.2740)，五大淡水湖泊群體間遺傳分化極顯著(FST=0.0767)，鄱陽(yáng)湖和洞庭湖內(nèi)群體間的遺傳分化達(dá)到極顯著水平，太湖和洪澤湖內(nèi)不同群體

8、間的遺傳變異差異不顯著?；趩伪缎蜆?gòu)建NJ、UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹和網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖結(jié)果顯示與SSR分析相同，且日本沼蝦的最初起源地是太湖流域。 4.長(zhǎng)江中下游流域日本沼蝦遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化分析 對(duì)長(zhǎng)江中下游流域10個(gè)群體即重慶群體、洪湖群體、武漢群體、湖口群體、安慶群體、池州群體、揚(yáng)州群體、鎮(zhèn)江群體、靖江群體和如皋群體，進(jìn)行遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化SSR分析，結(jié)果顯示：10個(gè)群體日本沼蝦的遺傳多樣性由高到低依次為重慶群體、武漢群

9、體、安慶群體、洪湖群體、靖江群體、揚(yáng)州群體、鎮(zhèn)江群體、池州群體、如皋群體、湖口群體；AMOVA分析顯示，長(zhǎng)江中下游流域日本沼蝦群體間的遺傳分化極顯著(FST=0.0177)；基于遺傳距離構(gòu)建的NJ和UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示，10個(gè)群體被分為2個(gè)族群，即長(zhǎng)江中游重慶群體、洪湖群體、武漢群體、湖口群體、安慶群體和池州群體為一族群，長(zhǎng)江下游的揚(yáng)州群體、鎮(zhèn)江群體、靖江群體和如皋群體為一族群。 COI分析結(jié)果又顯示，10個(gè)群體日本沼蝦的遺

10、傳多樣性由高到低依次為重慶群體、洪湖群體、武漢群體、安慶群體、池州群體、湖口群體、靖江群體、鎮(zhèn)江群體、如皋群體、揚(yáng)州群體；AMOVA分析表明，群體間遺傳分化極顯著(FST=0.2780)；基于單倍型構(gòu)建NJ、UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹和網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖結(jié)果顯示與SSR分析相同，且長(zhǎng)江中下游流域日本沼蝦的最初起源于長(zhǎng)江下游。 5.錢塘江水系日本沼蝦遺傳多樣性及系統(tǒng)進(jìn)化分析 對(duì)錢塘江水系11個(gè)群體，即新安江段大壩以上4個(gè)群體和以下1個(gè)群

11、體，富春江段大壩以上和以下各2個(gè)群體，錢塘江段2個(gè)群體，進(jìn)行遺傳多樣性SSR分析，結(jié)果顯示：錢塘江水系3個(gè)江段的日本沼蝦遺傳多樣性由高到低依次為富春江段群體、錢塘江下游段群體、新安江段群體；同一江段內(nèi)，大壩以上群體的遺傳多樣性高于大壩以下群體；AMOVA分析顯示，3個(gè)江段間遺傳分化極顯著(FST=0.0355)，3個(gè)江段群體間遺傳分化極顯著(FST=0.0224)，新安江段內(nèi)和富春江段內(nèi)群體間遺傳分化極顯著，錢塘江下游2個(gè)群體間遺傳分化

12、不顯著；基于遺傳距離構(gòu)建的NJ和UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果顯示，錢塘江水系日本沼蝦被分成2個(gè)族群，即富春江段為一個(gè)族群，新安江段和錢塘江下游段為一個(gè)族群。 COI分析結(jié)果又顯示：錢塘江水系3個(gè)江段的日本沼蝦遺傳多樣性由高到低依次為富春江段、錢塘江下游段、新安江段；同一江段內(nèi)，大壩以上群體的遺傳多樣性高于大壩以下群體；AMOVA分析顯示，3個(gè)江段間遺傳分化極顯著(FST=0.1454)，3江段群體間遺傳分化極顯著(FST=-0.01

13、33)，新安江江段內(nèi)、富春江江段內(nèi)和錢塘江下游2個(gè)群體間遺傳分化都不顯著；基于單倍型構(gòu)建的NJ、UPGMA系統(tǒng)進(jìn)化樹和網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖結(jié)果顯示與SSR分析相同，錢塘江流域日本沼蝦系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系因大壩阻隔等原因不清晰。 6.我國(guó)九大水系日本沼蝦遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化分析 對(duì)我國(guó)九大水系日本沼蝦進(jìn)行遺傳多樣性和系統(tǒng)進(jìn)化SSR分析，結(jié)果顯示：九大水系日本沼蝦遺傳多樣性由高到低依次為：長(zhǎng)江、淮河、遼河、海河、閩江、錢塘江、珠江、松花江和黃

14、河；AMOVA分析顯示，九大水系間遺傳分化極顯著(FST=0.0507)，九大水系群體間的遺傳分化極顯著(FST=0.0282)；長(zhǎng)江中下游水系內(nèi)、錢塘江水系內(nèi)群體間遺傳分化極顯著，黃河水系內(nèi)群體間遺傳分化顯著，松花江水系內(nèi)和珠江水系內(nèi)群體間遺傳分化不顯著；基于遺傳距離構(gòu)建的NJ和UPGMA的系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示，九大水系被分為3個(gè)族群，即錢塘江、珠江和閩江水系為一族群，長(zhǎng)江和淮河水系為一族群，黃河、海河、遼河和松花江為一族群。 CO

15、I分析結(jié)果又顯示：九大水系日本沼蝦遺傳多樣性由高到低依次為：長(zhǎng)江、淮河、閩江、遼河、海河、松花江、錢塘江、珠江和黃河；AMOVA分析顯示，九大水系間遺傳分化極顯著(RST=0.3808)，九大水系群體間的遺傳分化極顯著(PST=0.1784)，長(zhǎng)江中下游水系內(nèi)和錢塘江水系內(nèi)群體間遺傳分化極顯著，黃河水系內(nèi)群體間遺傳分化顯著，松花江水系內(nèi)和珠江水系內(nèi)群體間遺傳分化不顯著；基于單倍型構(gòu)建的NJ和UPGMA的系統(tǒng)進(jìn)化樹顯示，九大水系間單倍型互