太平洋中部黃鰭金槍魚種群遺傳多樣性研究.pdf

1、黃鰭金槍魚(Thunnusalbacares)是一種高度洄游的大洋性魚類，廣泛分布于熱帶和亞熱水的溫暖水域，遍及太平洋、大西洋和印度洋。其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值使其成為遠(yuǎn)洋漁業(yè)重要的捕撈對象，現(xiàn)已有研究指出，中西太平洋黃鰭金槍魚已經(jīng)處于過度捕撈的狀態(tài)，呼吁對其進(jìn)行合理的管理，確保太平洋黃鰭金槍魚漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。清楚認(rèn)識(shí)太平洋中部黃鰭金槍魚種群遺傳現(xiàn)狀，有助于合理提出黃鰭金槍魚漁業(yè)資源的管理策略，實(shí)現(xiàn)金槍魚漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此，本文采用線粒體

2、細(xì)胞色素c氧化酶Ⅰ（COⅠ）、線粒體細(xì)胞色素b（Cytb）基因和線粒體DNA控制區(qū)D-Loop（mtDNA D-Loop)三個(gè)分子標(biāo)記對太平洋中部黃鰭金槍魚種群遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)做深入研究，取得以下研究結(jié)論：
　?。?）通過對太平洋中部11個(gè)黃鰭金槍魚采樣群體203個(gè)樣本研究發(fā)現(xiàn)，203個(gè)樣本獲得的203條黃鰭金槍魚線粒體細(xì)胞色素c氧化酶Ⅰ（COⅠ）基因序列，得到38個(gè)變異位點(diǎn)，定義61個(gè)單倍型。序列多樣性分析結(jié)果顯示：11個(gè)采

3、樣群體單倍型多樣指數(shù)為0.650，核苷酸多樣性指數(shù)為0.00364。分子方差分析揭示了94.13％的變異來源種群內(nèi)，只有5.87%的變異存在于種群間，F(xiàn)st分析揭示了群體內(nèi)部的部分群體間存在顯著的遺傳分化，南半球群體和北半球群體差異顯著，同樣的東部群體和西部群體同樣存在顯著的遺傳分化。Tajima's D和Fu’s Fs都呈負(fù)值，表明群體近期發(fā)生過群體擴(kuò)張，擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在186萬年前。單倍型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化圖顯示，11個(gè)群體間可以明顯分成兩

4、大類（東部群體和西部球群體），表明顯著的地理群體的存在。
　　（2）利用線粒體細(xì)胞色素b（Cytb）基因中的663bp片段，分析了太平洋中部10個(gè)采樣群體的遺傳多樣性與種群遺傳結(jié)構(gòu)。在197條Cytb的663bp的片段中，檢測到8個(gè)變異位點(diǎn)，得到18個(gè)單倍型。序列多樣性分析結(jié)果顯示，h=0.689±0.023和π=0.00163±0.00012，單倍型多樣性和核苷酸多樣性水平都比較低，揭示了太平洋中部黃鰭金槍魚群體較低的遺傳多樣性

5、。負(fù)的Tajima's D和Fu’s Fs表明群體可能再近期發(fā)生過擴(kuò)張，核苷酸不配對曲線明顯的單峰，驗(yàn)證了群體近期發(fā)生擴(kuò)張的事實(shí)，推斷其擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在110萬年前。單倍型進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)果根據(jù)溯祖理論，可以推斷H2為原始單倍型，而H1的進(jìn)化是在H2的基礎(chǔ)上進(jìn)化出來的新的單倍型，H1較高的頻率揭露了黃鰭金槍魚群體的多樣性逐步向單一化的單倍型的方向進(jìn)化。對此，對黃鰭金槍魚漁業(yè)的管理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了保持黃鰭金槍魚漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需對其

6、進(jìn)行合理的管理，避免因多樣性的急劇下降而給漁業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來的致命的損失。
　?。?）根據(jù)2009年9月-2012年1月我國遠(yuǎn)洋捕撈船在太平洋中部（16°S~8° N;160°W~155°E）7個(gè)采樣點(diǎn)采集的樣本，利用線粒體DNA控制區(qū)D-Loop（mtDNA D-Loop)基因的585bp部分序列，分析了太平洋中部7個(gè)采樣點(diǎn)的101個(gè)個(gè)體的序列多樣性與種群遺傳結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，585bp片段中發(fā)現(xiàn)了23個(gè)變異位點(diǎn)，定義80個(gè)單倍型。序列

7、多樣性分析結(jié)果顯示，7個(gè)采樣群體單倍型多樣性指數(shù)h=0.994±0.002和核苷酸多樣性指數(shù)π=0.00892±0.00038。分子方差分析揭示98.18%的遺傳變異來自種群內(nèi)，群體間的FST分析揭示7個(gè)采樣點(diǎn)黃鰭金槍魚群體內(nèi)部存在顯著的遺傳分化。Fu’s Fs呈負(fù)值和核苷酸不配對呈單峰，顯示了黃鰭金槍魚大約在168-272萬年前經(jīng)歷了種群擴(kuò)張，基因交流與遺傳分化情況表明，該7個(gè)采樣點(diǎn)的黃鰭金槍魚種群之間存在強(qiáng)烈的遺傳交流，種群遺傳分化

8、水平較低。黃鰭金槍魚種群遺傳多樣性低，為單一種群，應(yīng)采用合理的有效措施進(jìn)行管理，確保黃鰭金槍魚產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　（4）從三個(gè)分子標(biāo)記的結(jié)果顯示，線粒體DNA控制區(qū)D-Loop（mtDNA D-Loop)基因在進(jìn)化速率上最快，其次是線粒體細(xì)胞色素c氧化酶Ⅰ（COⅠ）基因，最后是線粒體細(xì)胞色素b（Cytb）基因。但是，三個(gè)分子標(biāo)記的結(jié)果分析中，只有 COⅠ和Cytb檢測出群體間顯著的遺傳差異，揭示太平洋中部地理群體的顯著分化現(xiàn)狀