北大西洋近海兩種無須鱈魚和深海小眼兔銀鮫(Hydrolagusaffinis)群體遺傳結構的研究.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)化的魚類捕撈開展以來，海洋漁業(yè)尤其是近海漁業(yè)造成對很多物種的過度捕撈，面臨著生物量、多樣性下降等問題，實施有效的、針對性的管理和保護，制定合適的捕撈計劃勢在必行。物種群體遺傳結構的鑒定是有效的管理和保護生物多樣性的必要條件。物種的群體結構不僅受到自身生活史、生物學特征的影響，更大一部分是由于海峽的關閉，海底山脈的隆起以及冰期后水位、水溫等古海洋學和自然環(huán)

2、境的改變引起的。因此，對不同海洋魚類物種群體遺傳結構的研究需要結合魚類的生物學特點以及生態(tài)和生物地理的因子。本研究通過對比大西洋北部近海和深海兩種魚類的群體遺傳結構，來探討不同因子對生活在近海和深海環(huán)境下的魚類群體結構的影響，并為漁業(yè)資源的保護提供資料。
　　無須鱈屬是重要的經(jīng)濟性近海硬骨魚類，廣泛的分布于大西洋、太平洋沿岸近海。2007-2009年的捕撈達到200萬噸，可是近半個多世紀的過度捕撈，導致包括無須鱈科內(nèi)硬骨魚生物量比

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

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

5、N軟件的分析，說明大鱗無須鱈在墨西哥灣和大西洋海域的群體間存在著不對稱的基因流，從而揭示了墨西哥可能曾是大鱗無須鱈的避難所和遺傳多樣性中心，在管理和保護時需要特別對待。
　　水深低于200米為淺海，200米至3000米是深海，超過3000米的水域就是深淵。而一般情況下，大洋海底的水溫環(huán)境相對于海洋表面來說比較穩(wěn)定，沒有季節(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構而保持基因

6、的一致性，例如橙色似鱒連鰭鮭、黑叉尾帶魚和多鋸鯛等。一方面，在深海中的一些游力較強且壽命較長的大型軟骨魚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)構造，如：地中海直布羅陀海峽的關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）是壽命較長的軟骨魚類，體長最長可達到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)過度開發(fā)和深海漁業(yè)發(fā)展的壓力，雖然這種底棲魚類不被人熟知也不是經(jīng)濟性的魚類，但是也面臨著生態(tài)學的災難。由于采樣的困難，對小眼兔銀鮫的種群結構研究還是空白，甚至連基本的產(chǎn)卵地，是否洄游等基本生態(tài)學問題都沒有研究透徹。為了弄清楚此物種的遺傳多樣性和群體結構等情況

8、，并為研究深海軟骨魚類的群體特征和保護提供依據(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個大西洋兔銀鮫樣本，利用了靶基因富集結合二代測序技術獲得目標基因，分析得到平均每個個體富集到1213個基因，通過基因組裝、篩選以及轉化得到583個單核苷多態(tài)性位點。盡管基因樹、STRUCTURE和主成分分析并沒有揭示出這三個地點的樣本之間存在較大的種群結構差異，但是 MIGRATE-N分析表明這三個地點的樣本的基因交流存在一定的限制，而且基