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本实验以辽宁、北京、安徽、湖北4个地理品系的萼花臂尾轮虫为研究对象,在实验室条件下对其进行单克隆培养,其中辽宁品系建立了7个克隆,北京品系和安徽品系建立了11个克隆,湖北品系为6个克隆,然后对各克隆种群进行遗传分化和生态性状分化的研究。首先,利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因序列分析不同品系的遗传分化,并对遗传分化结果进行分析,将其分为4组(按其遗传分化大小进行分组)。接着对不同地理品系和不同遗传背景的萼花臂尾轮虫的形态(包括背甲长、背甲宽、侧中棘刺间距、中棘刺间距、中棘刺高)、孤雌繁殖阶段各衡量指标(总生殖率、净生殖率、世代时间和内禀增长率)、有性繁殖阶段的各衡量指标(休眠卵产量、混交雌体百分率、混交雌体受精率、瞬时增长率)进行比较分析。最后对不同地理种群的休眠卵形态及其孵化的干非混交雌体的表型多态性进行比较分析。主要研究结果如下:
1.对4个地理品系共35个克隆的线粒体COI基因序列(595bp)进行测序,结果显示这35个克隆共包括21个单倍型,这些序列中共有64个变异位点,占位点总数的10.8％,不同单倍型之间有1-43个碱基变异位点,分别占核苷酸总数的0.2％-7.23％,各地理品系之间的平均遗传距离仅有0.0146,这说明4个品系之间的遗传分化不是很明显。
2.通过研究地理品系和遗传背景对萼花臂尾轮虫生态性状的影响,该实验发现品系对背甲长、休眠卵产量、混交雌体百分率、混交雌体受精率、总生殖率、净生殖率、世代时间和内禀增长率没有影响显著(P<0.05)；遗传背景对背甲长、总生殖率和净生殖率、世代时间、内禀增长率有影响明显(P<0.05),对休眠卵产量、混交雌体百分率、混交雌体受精率影响差异不显著。
3.有性繁殖与孤雌繁殖及虫体大小之间相关关系研究结果表明,背甲长与有性生殖及孤雌生殖各指标没有明显的相关性,但休眠卵产量与总生殖率、净生殖率、内禀增长率呈显著的负相关(P<0.05),提示周期性孤雌繁殖的生物对其分配给孤雌繁殖和有性繁殖阶段的能量之间可能存在一个权衡(Trade-off)。
4.研究发现品系对休眠卵形态影响显著,在四个品系中北京品系的休眠卵体积最大,为9±0.08(×105μm3)。干非混交雌体中,无侧棘刺的明显占优势,推测该现象产生的原因应是侧棘刺的产生和维持都会消耗能量,为了将更多的能量分配到生长和繁殖阶段,因此休眠卵孵化出较多“经济型”--即无侧棘刺的个体。