华南沿海地区西部入海水系中间黄颡鱼的形态变异及地理分化

为探讨不同水系中间黄颡鱼(Pelteobagrus intermedius)的形态差异及地理分化问题,采用形态学方法, 测量12个水系中间黄颡鱼150尾样本的18个形态性状,进行主成分分析.其结果显示,前3个主成分累积贡献率为58.918%,并可将这12个水系的群体分为3簇.华南沿海地区西部诸独立入海小水系中的中间黄颡鱼群体与海南岛群体之间的相似性大于与西江干流群体的相似性.防城港地区3条直接入海的小水系的群体在形态特征上已发生了一定程度的分化,其分化主要表现在吻、眼和尾的变异.     

华南沿海地区西部入海水系中间黄颡鱼的形态变异及地理分化

为探讨不同水系中间黄颡鱼 (Pelteobagrus intermedius) 的形态差异及地理分化问题,采用形态学方法, 测量12个水系中间黄颡鱼150尾样本的18个形态性状,进行主成分分析。其结果显示,前3个主成分累积贡献率为58.918%,并可将这12个水系的群体分为3簇。华南沿海地区西部诸独立入海小水系中的中间黄颡鱼群体与海南岛群体之间的相似性大于与西江干流群体的相似性。防城港地区3条直接入海的小水系的群体在形态特征上已发生了一定程度的分化,其分化主要表现在吻、眼和尾的变异。     

中国黄颡鱼的线粒体DNA多样性及其分子系统学

基于体侧色斑、背鳍前部形态、吻长及尾柄长的差异, Ng和Kottelat(2007)将分布于中国的黄颡鱼群体划为两个物种: 北方群体为Pseudobagrus sinensis, 南方群体为P. fulvidraco。本研究通过对70个黄颡鱼标本相关形态特征的测量及对线粒体cyt b基因序列的分析, 探讨了P. sinensis物种的有效性问题。结果表明: 依据体侧色斑和背鳍前部形态的差异, 可将黄颡鱼分为对应于P. sinensis和P. fulvidraco的两种形态类型, 但对尾柄长、吻长的测量发现二者没有差异。对70条cyt b基因序列的分析结果为: 两种鱼类有1个共同的单倍型; 两种鱼类的单系性在系统发育分析中都没有得到重现, 而二者聚在一起形成获得100%支持率的单系群; 两种鱼类群体之间存在持续的基因交流(Nm = 4.7); 两种鱼类在单倍型的巢式支系分析(nested clade analysis, NCA)中没有形成各自独立的进化谱系, 所有的单倍型以不超过5步的突变全部被纳入同一个进化网络中。因此我们认为P. sinensis不是有效物种, 而应被视为黄颡鱼的一种形态类型。基于cyt b基因的序列变异, 本研究对黄颡鱼群体的遗传多样性和种群结构作了初步分析。群体的核苷酸不配对分布及Tajima’sD中性检验表明, 约在10.1-14.1万年前, 黄颡鱼在其分布范围内经历过群体扩张, 推测这可能是导致黄颡鱼群体单倍型多样度高(h = 0.857 ± 0.0014)而核苷酸多样度低( π = 0.0023 ± 0.0003)的主要原因。此外, 分析结果显示黄颡鱼群体缺乏明显的地理结构, 推测原因可能是历史上水系的连通促进了不同地理群体之间的基因交流。     

黄颡鱼属两种鱼类的线粒体ND4基因序列变异性分析

以东亚特有种光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)和长须黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)为研究对象,采用PCR技术获得了这两种鱼类的部分线粒体DNA DN4基因及其3′端的tRNA基因碱基共约772个,用MEGA2.1软件分析了此片段序列,采用Kimura双参数模型计算遗传距离,以科属的大鳍(Hemibagrus macropterus)为外类群,用邻接法构建不同水系的光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼的分子系统树。不同水系的光泽黄颡鱼的遗传距离在0.000—0.012之间,长须黄颡鱼的遗传距离在0.000—0.003之间,光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼种间的遗传距离在0.099—0.108之间,从分子水平上证实了光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼为两个有效物种。不同水系的光泽黄颡鱼遗传变异很小,除黑龙江种群外,其他水系的光泽黄颡鱼在分子系统树没有能够按水系区分开来,可能的原因为:(1)不同水系的光泽黄颡鱼之间存在频繁的基因交流;(2)东亚科鱼类的线粒体DNA的进化速率可能较小;(3)人类经济活动可能已影响到光泽黄颡鱼的种群遗传结构。     

洞庭湖四种黄颡鱼基因组DNA遗传多样性的RAPD分析

以洞庭湖瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼、长须黄颡鱼、普通黄颡鱼的基因组DNA为材料对 4种黄颡鱼进行了遗传多样性随机扩增多态性DNA(RAPD)分析。通过筛选的 90个引物对 4种黄颡鱼基因组DNA的扩增 ,获得了 36个有效引物 ,并计算出了 4种黄颡鱼群体间的遗传相似系数和遗传距离 ,遗传距离最大的为普通黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼 (D =0 9895 ) ,遗传距离最小的为普通黄颡鱼和光泽黄颡鱼 (D =0 672 0 )。同时运用聚类分析 (UPGMA)的方法建立了 4种黄颡鱼的聚类图。     

杂交黄颡鱼与普通黄颡鱼幼鱼生长性能及耐低氧能力的比较

实验以杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和普通黄颡鱼幼鱼为实验对象, 拟通过8周的投喂生长和低氧胁迫实验, 比较研究杂交黄颡鱼与普通黄颡鱼的生长性能及耐低氧抗逆性。投喂生长实验: 经过8周的养殖, 杂交黄颡鱼平均体重为(19.60±0.88) g/尾, 显著高于普通黄颡鱼平均体重为(15.74±0.42) g/尾(P<0.05), 杂交黄颡鱼幼鱼较普通黄颡鱼幼鱼体重生长快24.52%; 杂交黄颡鱼幼鱼存活率为(87.78±1.92)%, 显著高于普通黄颡鱼幼鱼存活率(67.78±1.92)% (P<0.05), 杂交黄颡鱼幼鱼比普通黄颡鱼幼鱼存活率高 29.51%; 杂交黄颡鱼的饲料系数为1.18±0.14, 普通黄颡鱼饲料系数为1.36±0.21。低氧胁迫实验: 同时将杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼置于在溶氧量(1.48 ± 0.27) mg/L的水体中, 分别在低氧胁迫0、6h、12h和24h后, 检测血清和肝脏中抗氧化酶活性以及脑和肝脏中缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量发现: 杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼血清和肝脏中乳酸脱氢酶(LDH)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性在低氧胁迫后 6h以及总抗氧化能力(T-AOC)在低氧胁迫后 12h较低氧胁迫 0均出现显著性变化(P<0.05)且在低氧胁迫6h、12h和24h杂交黄颡鱼抗氧化酶活性均高于普通黄颡鱼; 杂交黄颡鱼和普通黄颡鱼脑和肝脏中缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量均在低氧胁迫后出现显著性上升(P<0.05)且在低氧胁迫6h、12h和 24h杂交黄颡鱼缺氧诱导基因(HIF-1α)的相对表达量均高于普通黄颡鱼。从无氧代谢能力、抗氧化能力以及缺氧诱导基因相对表达量3方面分析表明杂交黄颡鱼和黄颡鱼低氧胁迫短时间均具有一定的低氧耐受能力但随着胁迫时间延长均会出现氧化损伤且杂交黄颡鱼的耐低氧能力要显著性高于普通黄颡鱼。     

基于线粒体控制区的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构分析

嘉陵裸裂尻鱼为青藏高原特有鱼类,近年来随自然地理气候的变迁和人类活动的影响,种群数量急剧减少。为了解嘉陵裸裂尻鱼的遗传背景以便更好的保护其遗传资源,本研究采用线粒体控制区部分序列变异,分析了嘉陵裸裂尻鱼6个地理种群的遗传结构和分布动态。在147尾个体中共发现17个变异位点,定义了14种单倍型,群体总的单倍型多样性较高为0.810,核苷酸多样性低为0.00698。AMOVA分析显示,44.29%的分子差异源于群体间,55.71%的分子差异源于群体内,群体间遗传分化极显著。Fst值统计检验表明,除宕昌群体和舟曲群体之间差异不显著外,其余两两群体之间Fst值统计检验均显著。基因流估计显示各群体间的基因流水平较高,遗传交流较频繁。Mantel test检验表明,嘉陵裸裂尻鱼种群之间遗传分化程度与地理距离存在显著相关。系统树和单倍型网络进化图显示,6个地理群体的单倍型按照嘉陵江水系和渭河水系形成两个大的类群。错配分布和中性检验表明嘉陵裸裂尻鱼群体在近期历史上群体大小保持稳定,未出现显著的种群扩张。根据本文所揭示的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构特征,建议将分布在嘉陵江水系的嘉陵裸裂尻鱼作为一个整体进行保护,嘉陵裸裂尻鱼渭河种群属高度分化的单倍型类群,且遗传多样性极低,需对该种群进行优先保护。     

三个黄颡鱼群体遗传多样性及亲缘关系的微卫星标记分析

利用微卫星标记技术对3个黄颡鱼群体(W S、TE和QF)的遗传多样性及亲缘关系进行研究。通过筛选的30个引物对3个黄颡鱼群体基因组DNA的扩增,获得了19个有效引物,其中有6个微卫星位点具有多态性,并计算出了3个黄颡鱼群体间的遗传相似系数和遗传距离,TE和QF群体间的遗传相似系数最大(0.8736),遗传距离最小(0.1790);W S和QF群体间的遗传相似系数最小(0.7284),遗传距离最大(0.2768)。同时运用聚类分析(UPGMA)的方法建立了3个黄颡鱼群体的系统发生树。     

华南沿海西部美丽小条鳅基于线粒体控制区的种群遗传变异及亲缘地理格局

为研究其种群遗传变异和亲缘地理格局,分析了107尾采自华南西部和海南岛的12条水系的美丽小条鳅(Micronoema-cheilus pulcher Nichols)控制区934-938 bp的序列,其中有79个核苷酸变异位点。分子变异分析(AMOVA)表明,种群间的遗传变异占46.88%,种群内的遗传变异占55.06%。基于36个单倍型的系统树显示,12条水系的种群聚成两支。其中,广西沿海诸独立水系(防城河、峒中河、北仑河、南流江)和西江水系与广东漠阳江和潭江水系关系密切,而海南岛万泉河和南渡江与广东鉴江水系关系密切。根据嵌套进化枝系地理分析(NCPA)推测,防城河周边地区可能是美丽小条鳅的扩散中心,该物种可由此区域通过两条途径扩散:(1)沿西江水系向广西沿海独立水系至广东漠阳江和潭江水系扩散;(2)向海南岛诸水系再至雷州半岛的鉴江水系扩散。在演化过程中,曾发生片断化事件、长距离建群和持续的分布区扩张。     

雄性普通黄颡鱼与所保护受精卵间的亲缘关系分析

父母通过保护自己的子代来确保其繁殖的成功率.在普通黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)中,雄性普通黄颡鱼具有筑巢产卵保护后代的习性,其所保护的子代与其是否有亲缘关系是有待探讨的问题.本文利用10对微卫星分子标记鉴定12窝普通黄颡鱼受精卵与护卵鱼之间的亲缘关系,并对子代的遗传多样性进行分析.在单亲鉴定中,累积非父排除概率为0.9986,平均父权相对机会(RCP)在99.989%-99.999%之间,每个子代在10个微卫星位点上的累积PI值在2006.73-604464.07之间.同时在亲权鉴定分析中,发现3窝卵子的等位基因来自2个母亲,说明雄性黄颡鱼可以和2条雌性黄颡鱼发生交配;在遗传多样性分析中,黄颡鱼子代的平均等位基因数为11.7, 无偏观测杂合度值(Ho)在0.2473-0.9866之间,多态信息含量(PIC)值0.7096-0.8993之间.通过亲权鉴定分析,可以确认看护受精卵的雄性普通黄颡鱼与受精卵间的亲子关系.     

海南岛宽额鳢(Channa gachua)群体遗传变异与生物地理过程

为了解海南岛宽额鳢(Channa gachua)的群体遗传分化和亲缘生物地理过程,采集了云南元江和海南岛5个水系(昌化江、陵水河、藤桥河、万泉河及南渡江)共6个种群168个宽额鳢个体,基于线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列(1142 bp)对其遗传多样性和遗传分化程度进行了评估,并探讨了地质和气候等因素如何塑造了这一物种的亲缘地理结构及演化历史。基于Cyt b序列构建的系统树结果将所有个体分成两个主要谱系(A和B),谱系A包括海南岛所有种群,其中,部分昌化江个体形成独立的亚支(A2),其余个体聚为另一亚支(A1),谱系B为云南元江的全部个体,各谱系间的遗传分化指数均较高。种群历史动态分析表明,各谱系均没有发生种群扩张,但A1亚支与谱系B曾在约1万年前发生过有效种群数量减小的事件。根据研究结果推测,更新世冰期期间,北部湾因海平面下降而暴露,大陆和海南岛的水系发生接触,越南北部水系(包括元江/红河)通过一条联系雷州半岛和海南岛的古河道流入南海,因而冰期期间宽额鳢有机会从元江(红河)扩散至海南岛西南部,随后在海南岛内部,宽额鳢进一步扩散,并以五指山为种群间基因交流的重要地理障碍,各水系间种群发生基因交流和遗传分化。     

基于COI和ND5序列的中国南部唇鱼骨和间鱼骨群体遗传结构

唇鱼骨和间鱼骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇鱼骨和间鱼骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇鱼骨和9条水系的间鱼骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151 bp)进行了分析.结果表明: 在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的 NJ 树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇鱼骨与间鱼骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇鱼骨种群、间鱼骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.     

基于COI和ND5序列的中国南部唇鱼骨和间鱼骨群体遗传结构

唇鱼骨和间鱼骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇鱼骨和间鱼骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇鱼骨和9条水系的间鱼骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151 bp)进行了分析.结果表明: 在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的 NJ 树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇鱼骨与间鱼骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇鱼骨种群、间鱼骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.     

拟平鳅头背部斑纹和下唇结构变异及其分类学意义

针对拟平鳅(Liniparhomaloptera disparis)的两个亚种(L.disparis disparis和L.disparis qiongzhongensis)现有形态分类特征的含糊,通过观察标本室保存的15条水系441尾标本,首次提出利用下唇结构类型作为拟平鳅亚种的补充形态鉴别依据,结合头背部斑纹特征,能有效地鉴别拟平鳅各地理种群和亚种,为拟平鳅的分类和鉴定提供参考依据。依据头背部斑纹差异归纳出4种类型,分别为小斑块型(云开山脉以东的7条水系及海南岛万泉河),虫蚀纹型(云开山脉以西的5条水系),混合斑纹型(海南岛的万泉河、南渡江、昌化江共3条水系),大斑块型(海南岛的昌化江)。依据下唇结构变化情况总结出3种下唇类型,分别是半圆型(云开山脉以西的5条水系),几字型(云开山脉以东的7条水系),马蹄型(海南岛的3条水系)。依据头背部斑纹特征结合下唇结构特征,对照模式标本的描述,重新定义了拟平鳅原有的两个亚种,将分布于云开山脉以东水系的种群鉴定为指名亚种,拟平鳅L.disparis disparis,其鉴别特征为:头背部斑纹为小斑块型并且下唇类型为几字型;将海南岛种群鉴定为琼中拟平鳅L.disparis qiongzhongensis,它们都具有独特的马蹄型下唇类结构,且头背部斑纹以混合斑纹型为主。重要的发现是,分布于云开山脉以西的种群与已命名的2个亚种在形态上有明显的差异,其头背部斑纹为独特的虫蚀纹型且下唇类型为半圆型。这可能是一个新亚种。分子生物学方法也许能证明云开山脉以西的种群在遗传上的独特性以及形成新亚种的可能性。云开山脉东、西两侧以及海南岛不同水系的拟平鳅的种群分化问题值得进一步探究。     

华南及邻近地区大刺鳅遗传多样性的ISSR分析

为了解我国大刺鳅野生资源状况, 研究采用ISSR技术分析了福建、广东、广西、云南和海南11个地理群体262尾大刺鳅的遗传多样性。10个引物共扩增出112个位点, 多态位点95个, 多态位点比例为84.82%。大刺鳅总群体Nei基因多样性h=0.2126、Shannon 信息指数I=0.3358, 表明大刺鳅总群体遗传多样性较丰富, 其中各群体遗传多样性依次为恩平 红河 屯昌 英德 河池 乐昌 增城 龙岩 五华 仁化 百色。总群体遗传分化系数Gst=0.4620, 显示46.2%的变异来自群体间。总群体基因流Nm=0.5823, 表明大刺鳅总群体间缺乏有效的基因交流, 遗传漂变是大刺鳅群体遗传分化的主要因素。聚类分析表明, 东江群体和韩江群体聚为一支, 西江群体和北江群体聚为一支, 大陆群体聚为一大支, 然后和海南屯昌群体聚类。     

海南岛中华蜜蜂遗传多样性的微卫星DNA分析

为了解海南岛中华蜜蜂Apis cerana cerana的遗传多样性和遗传结构及其与大陆种群的关系, 本研究应用10个微卫星DNA标记对海南岛11个地点627个蜂群的627头工蜂样本和大陆2个地点102个蜂群的102头工蜂样本进行了分析。结果表明： 海南岛中华蜜蜂遗传多样性较高, 单个位点检测到等位基因5～17个; 各种群平均等位基因数为4.5～7.0个, 平均杂合度为0.59～0.65。海南岛中华蜜蜂在10个位点上表现出相似遗传结构, 文昌和屯昌种群在AT101位点的等位基因频率较特殊。岛内 岛外中华蜜蜂的遗传分化系数F_ST范围为0.06～0.13; 文昌、 屯昌种群分别同海南岛内其他9个种群的F_ST（0.06～0.12）大于这9个种群间的FST（0～0.05）。海南岛中华蜜蜂同邻近大陆种群发生了明显的遗传分化; 除文昌、 屯昌种群发生中等程度的分化外, 海南岛内其他种群之间遗传分化较小。本研究结果对海南岛中华蜜蜂资源的保护和合理利用具有重要的指导意义。     

Population structure of wild bananas, Musa balbisiana, in China determined by SSR fingerprinting and cpDNA PCR-RFLP

Both demographic history and dispersal mechanisms influence the apportionment of genetic diversity among plant populations across geographical regions. In this study, phylogeography and population structure of wild banana, Musa balbisiana, one of the progenitors of cultivated bananas and plantains in China were investigated by an analysis of genetic diversity of simple sequence repeat (SSR) fingerprint markers and cpDNA PCR-RFLP. A chloroplast DNA (cpDNA) genealogy of 21 haplotypes identified two major clades, which correspond to two geographical regions separated by the Beijiang and Xijiang rivers, suggesting a history of vicariance. Significant genetic differentiation was detected among populations with cpDNA markers, a result consistent with limited seed dispersal in wild banana mediated by foraging of rodents. Nuclear SSR data also revealed significant geographical structuring in banana populations. In western China, however, there was no detected phylogeograpahical pattern, possibly due to frequent pollen flow via fruit bats. In contrast, populations east of the Beijiang River and the population of Hainan Island, where long-range soaring pollinators are absent, are genetically distinct. Colonization-extinction processes may have influenced the evolution of Musa populations, which have a metapopulation structure and are connected by migrating individuals. Effective gene flow via pollen, estimated from the nuclear SSR data, is 3.65 times greater than gene flow via seed, estimated from cpDNA data. Chloroplast and nuclear DNAs provide different insights into phylogeographical patterns of wild banana populations and, taken together, can inform conservation practices.     

华南西部及海南岛美丽小条鳅种群遗传变异与亲缘地理

通过分析108尾采自华南西部12条水系的美丽小条鳅(Micronemacheilus pulcher)mtDNA 细胞色素b (cyt b) 基因全序列,研究其种群遗传变异和亲缘生物地理格局.美丽小条鳅的cyt b序列包含138个核苷酸变异位点(占全序列12.11%).分子变异分析(AMOVA)显示,分子遗传变异主要来自种群内(58.53%)和地理区内种群间(42.84%).采用邻接法构建的39个单倍型的NJ系统树显示,12条水系的美丽小条鳅聚成两支.其中,广西沿海诸独立水系(防城河、峒中河、北仑河、南流江)和横穿广东和广西的西江水系与广东漠阳江和潭江水系关系密切;而海南岛万泉河和南渡江与广东鉴江水系关系密切. 根据嵌套进化枝系地理分析(NCPA)推测,与越南毗邻的防城河周边地区可能是美丽小条鳅的扩散中心,该物种可由此区域通过两条途径扩散:1)沿西江水系向广西沿海独立水系至广东漠阳江和潭江水系扩散;2)向海南岛诸水系再至雷州半岛的鉴江水系扩散.在演化过程中,曾发生片断化事件、长距离建群和持续的分布区扩张.