北大西洋近海兩種無(wú)須鱈魚(yú)和深海小眼兔銀鮫(Hydrolagusaffinis)群體遺傳結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、全球面積的百分之70以上都是由海洋覆蓋，海洋為人類的發(fā)展提供豐富的資源?？墒请S著商業(yè)化的魚(yú)類捕撈開(kāi)展以來(lái)，海洋漁業(yè)尤其是近海漁業(yè)造成對(duì)很多物種的過(guò)度捕撈，面臨著生物量、多樣性下降等問(wèn)題，實(shí)施有效的、針對(duì)性的管理和保護(hù)，制定合適的捕撈計(jì)劃勢(shì)在必行。物種群體遺傳結(jié)構(gòu)的鑒定是有效的管理和保護(hù)生物多樣性的必要條件。物種的群體結(jié)構(gòu)不僅受到自身生活史、生物學(xué)特征的影響，更大一部分是由于海峽的關(guān)閉，海底山脈的隆起以及冰期后水位、水溫等古海洋學(xué)和自然環(huán)

2、境的改變引起的。因此，對(duì)不同海洋魚(yú)類物種群體遺傳結(jié)構(gòu)的研究需要結(jié)合魚(yú)類的生物學(xué)特點(diǎn)以及生態(tài)和生物地理的因子。本研究通過(guò)對(duì)比大西洋北部近海和深海兩種魚(yú)類的群體遺傳結(jié)構(gòu)，來(lái)探討不同因子對(duì)生活在近海和深海環(huán)境下的魚(yú)類群體結(jié)構(gòu)的影響，并為漁業(yè)資源的保護(hù)提供資料。
　　無(wú)須鱈屬是重要的經(jīng)濟(jì)性近海硬骨魚(yú)類，廣泛的分布于大西洋、太平洋沿岸近海。2007-2009年的捕撈達(dá)到200萬(wàn)噸，可是近半個(gè)多世紀(jì)的過(guò)度捕撈，導(dǎo)致包括無(wú)須鱈科內(nèi)硬骨魚(yú)生物量比

3、未進(jìn)行商業(yè)化捕撈時(shí)減少了80％。多數(shù)無(wú)須鱈科內(nèi)物種存在著分布區(qū)重疊且形態(tài)學(xué)特征相似的現(xiàn)實(shí)難以區(qū)分給物種的分類管理與保護(hù)帶來(lái)了困難。例如大西洋西北部的大鱗無(wú)須鱈（Merluccius albidus），由于全球氣候變暖使得向北部寒冷的水域移動(dòng)和古老的銀無(wú)須鱈（Merluccius bilinearis）在北緯34到42度之間產(chǎn)生了分布重疊。所以，在上個(gè)世紀(jì)有些不法商販甚至將大鱗無(wú)須鱈混合在銀無(wú)須鱈中銷售到歐洲市場(chǎng)，直到上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始

4、才有了分類捕撈。目前捕撈量大約占據(jù)美洲鱈魚(yú)總捕撈量的5-10%。銀無(wú)須鱈在美國(guó)東部海域根據(jù)耳石、鰓耙數(shù)不同以喬治海岸為界分為南、北兩個(gè)分支，然而對(duì)大鱗無(wú)須鱈卻沒(méi)有對(duì)種內(nèi)分支情況的研究。在本研究中，我們通過(guò)RAxML基因樹(shù)、STRUCTURE和主成分分析將銀無(wú)須鱈和大鱗無(wú)須鱈區(qū)別開(kāi)來(lái)，但研究結(jié)果并不支持以喬治海岸將銀無(wú)須鱈分為兩個(gè)分支，可能是由于銀無(wú)須鱈有較強(qiáng)的游泳能力，較大的基因交流使得界限并不明顯。另外，通過(guò)IMa2和MIGRATE-

5、N軟件的分析，說(shuō)明大鱗無(wú)須鱈在墨西哥灣和大西洋海域的群體間存在著不對(duì)稱的基因流，從而揭示了墨西哥可能曾是大鱗無(wú)須鱈的避難所和遺傳多樣性中心，在管理和保護(hù)時(shí)需要特別對(duì)待。
　　水深低于200米為淺海，200米至3000米是深海，超過(guò)3000米的水域就是深淵。而一般情況下，大洋海底的水溫環(huán)境相對(duì)于海洋表面來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定，沒(méi)有季節(jié)性的洋流和多變的氣候，且很少有很明顯的減少基因交流的天然屏障，所以大多數(shù)的深海生物缺乏明顯的種群結(jié)構(gòu)而保持基因

6、的一致性，例如橙色似鱒連鰭鮭、黑叉尾帶魚(yú)和多鋸鯛等。一方面，在深海中的一些游力較強(qiáng)且壽命較長(zhǎng)的大型軟骨魚(yú)類如葡萄牙狗鯊能夠在海洋底部上千公里的大西洋東北部分布區(qū)內(nèi)保持基因的連續(xù)性，另一方面，海底的一些地質(zhì)構(gòu)造，如：地中海直布羅陀海峽的關(guān)閉使得大西洋海域以及地中海內(nèi)的物種產(chǎn)生基因交流中斷，日積月累遺傳差異，從而形成兩個(gè)明顯不同的群體。在大西洋海底的中部有著崎嶇陡峭的大西洋中部山脊，把大西洋分為東、西兩個(gè)大盆地，其已經(jīng)被證明是大西洋雙殼類生

7、物基因交流的屏障。小眼兔銀鮫（Hydrolagus affinis）是壽命較長(zhǎng)的軟骨魚(yú)類，體長(zhǎng)最長(zhǎng)可達(dá)到1米，廣泛分布于北大西洋300-3000米深的寬闊貧瘠海底水域。伴隨著近海漁業(yè)過(guò)度開(kāi)發(fā)和深海漁業(yè)發(fā)展的壓力，雖然這種底棲魚(yú)類不被人熟知也不是經(jīng)濟(jì)性的魚(yú)類，但是也面臨著生態(tài)學(xué)的災(zāi)難。由于采樣的困難，對(duì)小眼兔銀鮫的種群結(jié)構(gòu)研究還是空白，甚至連基本的產(chǎn)卵地，是否洄游等基本生態(tài)學(xué)問(wèn)題都沒(méi)有研究透徹。為了弄清楚此物種的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)等情況

8、，并為研究深海軟骨魚(yú)類的群體特征和保護(hù)提供依據(jù)。所以我們從大西洋海底東部，中部和西部地區(qū)采集了22個(gè)大西洋兔銀鮫樣本，利用了靶基因富集結(jié)合二代測(cè)序技術(shù)獲得目標(biāo)基因，分析得到平均每個(gè)個(gè)體富集到1213個(gè)基因，通過(guò)基因組裝、篩選以及轉(zhuǎn)化得到583個(gè)單核苷多態(tài)性位點(diǎn)。盡管基因樹(shù)、STRUCTURE和主成分分析并沒(méi)有揭示出這三個(gè)地點(diǎn)的樣本之間存在較大的種群結(jié)構(gòu)差異，但是 MIGRATE-N分析表明這三個(gè)地點(diǎn)的樣本的基因交流存在一定的限制，而且基