中国乌鳢种群遗传多样性研究

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乌鳢(Channa argus Cantor,1842)隶属于鲈形目、鳢科、鳢属,是我国重要的淡水经济养殖鱼类。乌鳢肉质细嫩、味道鲜美、蛋白质含量高、肌间刺少,是深受广大消费者喜爱的食用鱼。而且,乌鳢还具有药理和滋补的作用,对产后孕妇的恢复和手术后病人伤口的愈合具有促进的作用。在中国,乌鳢已有一百多年的养殖历史,但有关乌鳢的种群遗传多样性的研究却没有相关的报道。种群遗传多样性对于鱼类的种质资源保护、合理开发利用和鱼类遗传育种具有极其重要的作用。由于过度的捕捞和生存环境的恶化等影响,乌鳢种质资源现状及其可持续利用前景尤其令人担忧。因此,本研究以我国的巢湖、洞庭湖、洱海湖、黑龙江、鄱阳湖、太湖和微山湖的野生乌鳢群体为研究对象,采用多种分子标记技术对其群体遗传多样性和遗传结构进行研究,以阐述乌鳢的种质资源现状,为乌鳢的遗传育种、种质保护和合理开发利用,提供理论依据。  本研究共采集了我国八个地理群体乌鳢共计260个个体,采用了线粒体DNA控制区(D-loop)、扩增片断长度多态性(AFLP)和微卫星(SSR)三种分子标记研究了乌鳢种群遗传结构和遗传多样性。与此同时,对两种不同颜色的乌鳢和其他六种鳢科鱼类,进行系统进化分析。  (1)我们采用线粒体DNA16S rRNA分子标记对乌鳢、白甲乌鳢和其他六种鳢科鱼类(斑鳢(Channa.maculata),月鳢(C.asiatica),带鳢(C.lucius),线鳢(C.striata),小盾鳢(Cmicropeltes),东方鳢(C.orientalis)),进行了系统进化分析。基因序列结果和进化分析表明,鳢科鱼类的种间遗传距离范围在0.0173和0.1384之间,平均种间遗传距离为0.0863;种内遗传距离距离范围在0.0019和0.0038之间,平均种内遗传距离为0.00273。乌鳢和白甲乌鳢的平均遗传为0.00218,落在种内遗传距离范围内,且远小于种间遗传距离。这表明乌鳢和白甲乌鳢在分子进化水平上属于同一物种。此外,我们的结果还表明,上面所述的七种鳢科鱼类在进化上可分为两大类。传统上按腹鳍的有无进行鳢科鱼类的分类是不可靠的。  (2)根据线粒体DNA控制区和其邻近的序列对乌鳢种群遗传多样性进行研究。在乌鳢八个种群的260个个体中,共检测到105个单倍型,其中48个为单独单倍型,57个为共享单倍型,但是这些共享单倍型没有一个为八个种群所共享。八个乌鳢的种群遗传多样性较高,在0.8413到0.948之间,但其核苷酸多样性较低,在0.00243到0.00496之间。根据错配分布和中性检验的分析结果表明乌鳢经历近期的种群扩张瓶颈,这可能是乌鳢种群遗传多样性低的重要原因之一。分子方差分析和碱基对FST(FST=9.328,P<0.05)结果表明乌鳢八个种群遗传差异显著。  (3)利用七对选择性扩增引物对乌鳢种群遗传变异进行了AFLP标记分析。七对选择性扩增引物在八个乌鳢群体240个个体中共扩增出361个位点。这八个种群的多态性位点比例范围在32.1%和46.1%之间,Nei’s遗传多样性在0.0092和0.128之间。与其他鱼类相比,乌鳢的遗传多样性水平偏低。乌鳢八个种群的遗传分化在0.0344和0.382之间,遗传距离在0.015和0.155之间。分子方差和碱基对Fst表明乌鳢的八个种群之间有着显著的遗传差异。UPGMA树结果表明八个种群可分为四大组。  (4)利用五对微卫星多引物对乌鳢种群遗传多样性进行了微卫星标记分析。在五个微卫星位点上,共检测到了95个等位基因,其中24个为单独等位基因。而这些单独等位基因的频率都非常低。在八个乌鳢种群中,平均每对引物在每个种群中扩增的等位基因数在5.60到11.40之间,而平均的有效等位基因为数在3.66到6.67之间。八个乌鳢种群的观测杂合度在0.626到0.8000之间,预测杂合度在0.703到0.846之间。经哈迪-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡检测,八个乌鳢种群在五个微卫星位点上,大都存在显著偏离。UPGMA树结果分析表明八个乌鳢种群可分为五大组。为了防止乌鳢单独及稀有等位基因的消亡和保护其种质资源,我们应加强野生乌鳢资源的监管与保护,禁止自然水域的乌鳢的过度捕捞。
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