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凡纳滨对虾和中国明对虾是我国海水养殖的重要种类,具有极高的经济价值。利用微卫星标记和AFLP技术对凡纳滨对虾不同世代7个养殖群体的遗传多样性进行了研究;并用线粒体cytb基因结合PCR技术,对中国明对虾4个地理种群的遗传多样性进行了分析;对对虾科13种经济对虾的遗传关系进行了探讨;旨在为对虾科动物尤其是凡纳滨对虾和中国明对虾种质资源的保护、合理利用和养殖产业的持续发展提供基础资料,并为后续研究工作打下基础。
利用8对微卫星引物7个凡纳滨对虾群体的遗传多样性进行研究,8对引物在7个凡纳滨对虾群体基因组DNA均检测到了特异性片段,主要结果如下:7个凡纳滨对虾群体的8个微卫星基因座共检测到等位基因数35个,微卫星基因座的等位基因数范围为3-6,8个微卫星基因座的等位基因平均观测数为4.375,而平均有效等基因数数目为2.1826-4.7827。8个微卫星平均PIC值为0.5283,表明微卫星基因座都达到了高度多态水平,PIC值在0.5463-0.7490之间,说明凡纳滨对虾养殖群体具有丰富的遗传多样性。同时可以看出群体间的差异大小,以DF的平均PIC最高(0.6498),以HS平均PIC最小(0.4145)。7个凡纳滨对虾群体总平均杂合度为0.6578,群体间的平均杂合度以TF最高(0.7269),其次是DF(0.7219),ZJ最低(0.5978)。8个微卫星位点平均杂合度在0.5319-0.7870。七个凡纳滨对虾的遗传距离均不大(0.0078~0.1221),聚类结果显示7个凡纳滨对虾群体分为两支:NK和ZJ聚在一起后又与HM、HT聚在一起形成一支;而另一支HS和DF、TF聚在一起。
用AFLP分子标记研究了七个不同地理群体的凡纳滨对虾遗传多样性,通过比较不同来源不同繁殖代数群体的的遗传多样性之间的差异,探讨了造成凡纳滨对虾养殖群体的群体遗传多样性下降的可能因素。具体结果如下:对AFLP引物进行了筛选,共筛选出七对AFLP引物组合。AFLP的七对引物扩组合共扩增出450个位点,多态性位点达到了424个。检测到七个群体都具有很高的杂合度,检测的有效等位基因数(Ne)为1.4091,杂合度Nei(H)指数分布在0.2200和0.2561之间。利用Popgen3.2研究的各项多样性参数表明,七个群体的遗传多样性参数由大到小依次为DF、TF、HM、NK、HT、HS、ZJ。在成对比较分析时表明,各群体间发生了一定的遗传分化,但是相对于群体内遗传变异来说,群体间的分化是很小的。通过基因流的分析可以看出,群体间的基因流动性很好,没有被强烈的分化。研究表明七个群体的遗传多样性都保持在较高的水平。通过对来源、养殖代数的遗传多样性的分析,发现1代繁殖群体(DF、HM、TF)的多样性参数较多代选育群体(NK、HS、HT、ZJ)的要高,这说明多代选育会造成群体的遗传变异能力降低。
对我国南北海区中国明对虾4个种群51个个体的mtDNAcyt-b片段进行了序列分析,PCR扩增51个中国明对虾个体的线粒体cytb基因片段序列,得到大约525bp的扩增产物。在所有可比较的525bp的序列中,发现16个变异位点,没有插入/缺失,且很大程度上倾向于转换(Transition)或颠换(Transversion),Ti/Tv=2.4:1,变异位点多发生在密码子的第三位点,而密码子的第二位点没有变异位点。在4个地理种群中,共有9种线粒体DNA单倍型,且在各地理种群中都具有较高的单倍型多态性。AMOVA分析结果表明,不同的地理区域之间存在显著的遗传分化(62.33%),而区域内和种群内的遗传变异分别只有25.53%和12.14%。而且种间大部分分子变异是由各地理种群之间单倍型的差异引起的。NJ法构建的系统树显示9个单倍型被分成黄渤海地区和南海地区2个明显的类群,说明两个类群发生了较明显的遗传分化,估计与地理与生殖隔离有关。
探讨中国明对虾科动物(Peuaeoidea)的系统发生关系,本文对中国沿海13种对虾科动物的16SrRNA基因(约371bp)和细胞色素氧化基因I(COI)部分序列(约385bp)进行了分析,并采用“最大简约法”、“最小进化法”和“最大似然法”构建了分子系统树。结果表明:在COI基因序列中,有113个位点存在变异(约为总位点数的31.8%),高于16SrRNA基因序列的44个变异位点(约为总位点数的11.9%);构建的分子系统树显示,所构建的NJ、ME和MP树的拓朴结构较为相似,但斑节对虾、日本囊对虾和缘沟对虾在三个树中相聚位置不同。中国沿海对虾科6属13种,形成三个明显的分支,这三支分别隶属新对虾属、仿对虾属和原对虾属。对虾属、新对虾属、仿对虾属的种间关系与分子系统发育分析结果与传统分类学相一致。从本实验的结果来看,16SrRNA序列可能更适用于对虾属以上阶元的遗传多样性分析;COl序列更适合对虾科种间和群体遗传多样性的研究。