中华蒙潮虫(等足目:潮虫亚目)种群遗传多样性与谱系地理研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:happyyoung
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中华蒙潮虫Mongoloniscus sinensis(Dollfus,1901)是中国古北界特有种,对环境中重金属具备一定的耐受性与富集作用,可以作为重金属污染修复的备选类群。本文以中华蒙潮虫(Mongoloniscus sinensis)为研究材料,采集共跨越山西,河北、北京、河南、辽宁、陕西、山东7个省份,不同区县下,共26个居群,基于mtDNA中ND5,12S以及COI为分子标记进行PCR扩增;采用单基因与3基因联合分析的方法,对中华蒙潮虫进行种群动态演化的分析,探讨其可能的演化路径,并比较不同分子标记的优劣性,为该物种系统发育提供分子方面证据,填补中华蒙潮虫在中国的具体分布情况。本文所得结果如下:1:经比对剪切,共获得12S基因500bp,COI基因600bp以及ND5基因629bp,3基因联合共1729bp;基因总体序列特点为具备高的A+T含量,编码蛋白基因的第三密码子位点变异较高,所有基因序列均转换明显多于颠换。2:在234条序列中,12S基因共70个单倍型,5个共享单倍型,整体平均单倍型多样性(Hd)为0.9361,核苷酸多样性(Pi)为0.0638;COI基因共72个单倍型,9个共享单倍型,Hd为0.9038,Pi为0.0586;ND5共44个单倍型,共享单倍型12个,Hd为0.9274,Pi为0.0359;联合基因共166个单倍型,9个共享单倍型,Hd为0.9876,Pi为0.0356;总体而言,单倍型多样性较高的种群为大同(DT),五台(WT)、朔州(SZ)、小店区(XDQ)、个别种群如北京(DCQ),河南新乡(XX),西安未央区(WYQ)单倍型只有一种,几乎不存在单倍型多样性。3:种群遗传多样性总体不高,存在个别地区种群多样性偏高,主要分布在华北以北地区,如大同(DT),朔州(SZ)和五台(WT)均显示出高的种群遗传多样性,且随着分布逐步南移,种群多样性呈现降低的趋势。4:AMOVA显示,中华蒙潮虫26个居群的变异主要来自种群内部;错配分布以及中性检验结果表明,中华蒙潮虫近期未经历扩张现象,但个别种群Tajima’s D出现了显著的负值,存在个别种群的缓慢扩张;种群间的遗传分化系数Fst与种群间距离比较,表明它们之间是正相关关系。5:基于系统发育树与单倍型网络图,结合第四纪冰川对我国古北界物种的影响,认为中华蒙潮虫在我国的起源区域为华北平原,这与前期单基因(COI)的推论是相吻合的,但对演化路径的进一步分析比较发现,除了遵循从北往南的演化路径外,后期出现了往北折返的趋势,且几乎每个基因的系统发育树都显示出此特征;结合近50年气候的变化特点,发现中华蒙潮虫的回迁应该与全球气候变暖相关;这一特殊演化路径,在一定程度上警示人类,全球气候的变暖,不容小觑,气候变暖带来的毁灭性的灾难,是不可估量的,应引起全球人类的普遍关注。6:系统演化中,12S基因中出现了较多平行分支,无法对平行分支进一步细化,结合12S基因保守性的特点,建议今后在分子标记使用上,将该基因应用于种级以上的鉴定;COI基因,是自分子标记使用以来,公认的种级及以下鉴定较好的标记类型,在本研究中也再次得以印证;过去认为ND5基因适用于种级以上,对比本研究结果,认为对于中华蒙潮虫种级以下研究同样适用。
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