石莼科綠藻ESt-SSR標(biāo)記的開發(fā)應(yīng)用及龍須菜線粒體全基因組研究.pdf

1、石莼科綠藻大量增殖形成的綠潮以及已成為全球常態(tài)發(fā)生的生態(tài)現(xiàn)象之一，自2007年以來已成為我國黃海海域的預(yù)發(fā)事件之一，其大規(guī)模增殖爆發(fā)的原因和機(jī)制仍亟待解決，因此，本研究采用EST-SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)中國南黃海石莼科綠藻進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)遺傳多樣性分析。從8179條石莼科EST序列(新測(cè)定6203條滸苔EST序列，GenBank數(shù)據(jù)庫下載1976條石莼科EST序列)中共搜索到238個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)，設(shè)計(jì)出37對(duì)引物并從中成功篩選出11對(duì)擴(kuò)增效果較

2、好的引物，選用石莼屬的石莼、孔石莼、裂片石莼、礪菜、緣管滸苔和滸苔共6個(gè)物種進(jìn)行了通用性分析，其中有6對(duì)引物均有擴(kuò)增產(chǎn)物，平均擴(kuò)增位點(diǎn)4.67個(gè)，表現(xiàn)出良好物種間可轉(zhuǎn)移使用能力；利用這11對(duì)引物對(duì)南黃海滸苔69份近岸樣品和13份海上漂浮樣品進(jìn)行分析，平均擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)目6.45個(gè)，多態(tài)性位點(diǎn)比例是92.96％，各個(gè)群體之間的遺傳距離為0.0167-0.2177之間，平均遺傳距離是0.1136。所有樣品之間總體水平的香農(nóng)多樣性指數(shù)(I)和遺傳

3、多樣性指數(shù)(H)分別是I=0.2742和H=0.1610。UPGMA聚類分析結(jié)果表明：所用SSR標(biāo)記引物的擴(kuò)增產(chǎn)物能將所有82份樣品能夠明顯的區(qū)分開來，來自同一采樣地的樣品大多數(shù)都能夠按照各自所在群體聚為一支，群體聚類分析結(jié)果也表明來自相近地理位置的不同群體之間具有較近的親緣關(guān)系，顯示出良好的地理相關(guān)性。其中12份漂浮樣品區(qū)別于其它近岸樣品獨(dú)自聚為一支(HT-001-02除外)。通過分析不同斷面的13份漂浮滸苔樣品，證實(shí)了其在遺傳結(jié)構(gòu)上

4、存在著與采樣站位所處斷面以及采樣時(shí)間的相關(guān)性，推測(cè)漂浮滸苔在海上進(jìn)行營養(yǎng)增殖并且存在一個(gè)聚集再分散的過程，可根據(jù)樣品間的遺傳相似性推斷出其在海上漂移路徑。
　　 龍須菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是紅藻門江蘺科龍須菜屬海藻，是重要的大型產(chǎn)膠海洋紅藻，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在食用、提取瓊膠和作為鮑魚餌料等方面被廣泛利用。本研究首次測(cè)定了龍須菜的線粒體基因組全序列，其線粒體DNA為雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，序列長度

5、為25883bp，A+T含量72.5％，編碼46個(gè)基因，其中24個(gè)蛋白編碼基因，2個(gè)核糖體RNA基因(rRNA)，20個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA基因(tRNA)?；蛟趦蓷l鏈上沿相反方向編碼，表明具有兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)錄單元，并且與之前報(bào)道的江蘺科線粒體基因組比較，基因和序列之間都具有很好的共線性關(guān)系。在龍須菜線粒體atp6和secY基因間隔區(qū)還發(fā)現(xiàn)了一段含有多聚A和T的穩(wěn)定的莖環(huán)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是一段長126bp的反向重復(fù)序列，可能是線粒體基因組的復(fù)制起始位

6、點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)在江蘺科物種線粒體基因組中首次發(fā)現(xiàn)，該莖環(huán)結(jié)構(gòu)可能與線粒體基因組的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，龍須菜與4種已報(bào)道的真紅藻綱線粒體基因組比較具有很強(qiáng)的保守性，基因數(shù)目和排列方式幾乎完全一致，其中在基因nad6和sdhB之間插入一個(gè)未知的ORF(orf60)，是龍須菜較其它紅藻線粒體基因組所特有的。聯(lián)合19個(gè)線粒體蛋白編碼基因和rRNA基因?qū)t藻門7個(gè)物種的系統(tǒng)進(jìn)化分析結(jié)果顯示：原紅藻綱的Cyanidioschyzonmerolae

7、和紅綿綱的紫紅紫菜(Porphyra purpurea)單獨(dú)成為一支，同屬于真紅藻綱的另外5個(gè)物種聚在一起。其中江蘺科內(nèi)部，龍須菜屬的Gracilariopsisandersonii優(yōu)先和蘺生藻屬的無管蘺生藻(Gracilariophila oryzoides)聚為一支，再和龍須菜(Gracilariopsis lemaneiformis)聚類，可能是由于Gracilariopsisandersonii和Gracilariophila