草鱼野生群体遗传变异的微卫星分析

利用12个微卫星标记, 对来自长江水系(邗江、吴江、九江、石首、木洞和万州)、珠江水系(肇庆)和黑龙江水系(嫩江)的8个草鱼野生地理群体进行了遗传多样性及遗传结构等分析。遗传多样性分析显示, 12个微卫星位点均为高度多态位点(PIC=0.755~0.930), 8个草鱼野生群体显示出较高的遗传多样性水平(Ho=0.839~0.893), 其中长江水系的6个群体和肇庆群体的多样性水平高于嫩江群体。瓶颈效应分析显示, 嫩江、肇庆群体及2个长江上游群体(木洞、万州)近期出现了瓶颈效应, 群体数量发生下降。群体间遗传分化指数F^ST及AMOVA分析显示, 群体间出现极显著遗传分化(P<0.01), 整体分化水平较低(F^ST<0.05)。遗传距离分析结果显示, 长江水系的6个群体与肇庆群体遗传距离较近, 与嫩江群体较远; 基于此的UPGMA聚类树显示, 长江水系下游、中游和上游的群体依次聚类, 然后与肇庆群体聚类, 最后与嫩江群体聚类, 遗传距离与地理距离呈现出较强的正相关性。遗传结构分析显示, 所有样本被划分为5个理论群, 肇庆和嫩江群体中个体的遗传结构相对独立, 而长江上游、中游和下游群体中个体的遗传结构则存在一定程度的混杂。综上所述, 中国草鱼野生资源具有较高的遗传多样性, 地理群体间存在遗传分化, 具有进一步遗传改良的潜力; 但部分群体出现的瓶颈效应也需要引起重视。     

基于线粒体COI序列变异的高原鼢鼠种群遗传分化研究

基于线粒体COI基因序列对高原鼢鼠7个地理种群的遗传多样性、遗传分化和基因流进行分析,158条COI基因序列中发现了570个变异位点,界定了54个COI单倍型。总体单倍型多样性指数Hd为0.911,种群单倍型多样性在0.278—0.964之间,高原鼢鼠的种群遗传多样性较高。群体总的遗传分化系数Fst为0.611,群体间的基因流Nm在-0.020—3.700之间,部分地理种群之间的遗传分化程度高,基因流弱。AMOVA分子变异分析显示,高原鼢鼠的遗传变异主要来自种群之间(77.56%),种群内部的遗传变异较低(22.44%)。中性检验(P0.01)与错配分析显示高原鼢鼠种群经历了群体扩张事件。IBD未检测到地理距离与种群间遗传距离的显著性相关关系(R2=0.124,P=0.118)。综合分析认为,高原鼢鼠不同地理种群间遗传分化的原因除地理隔离外,还与迁移扩散方式、进化过程和其他环境因素有关。     

浙江省金华市中华蜜蜂线粒体DNA遗传多样性研究

为了解浙江省金华市中华蜜蜂的遗传多样性及遗传分化现状,基于mtDNA tRNA1eu-COⅡ序列对金华市9个区县市共81个中蜂样本进行序列测定,分析了金华市中蜂群体的遗传多样性、遗传结构和遗传分化情况.结果共发现14个单倍型,其中主体单倍型JH1为9个地理群体所共享,与已报道的福建省中蜂主体单倍型以及浙江省丽水市的中蜂主体单倍型相同.金华市中蜂的平均单倍型多样度为0.610,平均核苷酸多样度为0.00162,遗传多样性低于浙江省丽水市中蜂.分子变异分析(AMOVA)显示,金华市中蜂不同地理群体间具有明显的遗传分化(FST=0.212,P＜0.01),但大多数遗传变异存在于群体内(78.79％),群体间的遗传变异为21.21％.进一步分析发现金东区、浦江县与金华市其它中蜂地理群体之间存在显著的遗传分化,东阳市与金华市其它群体间的遗传距离也较大.中性检验结果表明,金华市中蜂可能经历过群体扩张.相关研究结果对浙江省金华市中华蜜蜂的资源保护与合理开发利用具有重要意义.     

长江上游小眼薄鳅线粒体DNA遗传多样性

小眼薄鳅是长江上游特有的小型鱼类,自然分布狭窄。本研究采用线粒体细胞色素b(cytochrome b,cyt b)和控制区序列,对长江上游江津段和岷江下游宜宾段两个群体共108尾小眼薄鳅(Leptobotia microphthalma)样本的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果表明:小眼薄鳅群体cyt b序列共检出28个多态位点,34种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.889和0.00382;控制区序列共检出变异位点49个,单倍型65种,Hd指数和Pi指数分别为0.958和0.00420。分子方差分析(AMOVA)显示:小眼薄鳅采样点群体内的变异大于群体间的变异,遗传变异绝大部分来自群体内部,群体间无显著遗传分化(F_(ST)0.05),平均基因流(Nm)表明小眼薄鳅各采样点群体间基因交流十分频繁。基于Network网络结构可将小眼薄鳅样本划分成3个谱系,谱系间显示了显著的遗传分化(FST0.25),提示小眼薄鳅种群内部可能有隔离的产生。核苷酸错配分布及Tajima's D中性检验结果显示小眼薄鳅可能未发生种群扩张事件。     

利用COI基因序列分析长江与澜沧江水系日本沼虾群体的遗传结构

测定了我国长江水系和澜沧江水系的日本沼虾9个群体,共79个个体的线粒体COI基因序列片段(约450bp),结果发现有89个变异位点,共计有46个单倍型。其中云南昆明(KM)群体具有较丰富的遗传多样性(h=1.000,π=0.028),而重庆(CQ)群体的遗传多样性最小(h=0.700,π=0.008)。AMOVA分析表明,群体间的遗传变异占总遗传变异的9.66%,而90.34%的遗传变异源于群体内。采用邻接法(NJ)构建的分子系统树显示,46个单倍型明显地聚为长江中下游和长江上游与澜沧江两个族群。其结果可以为合理开发和利用日本沼虾自然野生资源,以及建立和保护日本沼虾种质资源库及基因库提供必要的参考。     

濒危植物宽叶羌活天然居群cpDNA非编码区多态性分析

采用叶绿体DNA非编码区直接测序的方法,对青海、甘肃、四川3个省区内濒危植物宽叶羌活14个天然居群的遗传多样性和遗传结构进行了研究,以明确其遗传背景,为宽叶羌活的保护提供理论依据。结果表明:(1)14个居群138个个体的序列长度介于509~515bp;碱基组成A+T含量较高(平均67.6%)。(2)根据序列的核苷酸变异共鉴定出31个单倍型,其中9种单倍型(H5、H1、H9、H10、H16、H17、H19、H20、H22)为居群所共享,而且单倍型H5分布最广、在10个群体的67个个体中检测到,占总样品数的48.56%。(3)14个居群宽叶羌活具有高水平单倍型多样性(Hd=0.750 3)和较高水平核苷酸多样性(Pi=0.007 11),但31个单倍型没有按地理分布形成明显的族群,各地理单元中的单倍型相互混杂,没有明显的地理分化模式。(4)AMOVA分析、居群间分化度(FST=0.602 4)分析和基因流(Nm=0.330)分析的结果一致,表明宽叶羌活大部分遗传变异(60.24%)发生在居群间,居群间的基因流较低,群体间变异是宽叶羌活的主要变异来源。(5)14个居群的遗传距离在0.000~0.007,平均为0.003,表明居群间的亲缘关系较远,且居群间的遗传距离与地理距离之间无显著相关关系(P=0.143),说明宽叶羌活居群遗传变异的分布没有明显的地理趋势。研究认为,宽叶羌活居群间高的遗传变异可能是由基因流受阻、遗传漂变、地理隔离造成的,并提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

三个地理种群的董氏须鳅遗传多样性及种群历史动态

研究采用线粒体DNA Cyt b和D-loop基因分析西辽河、松花江和穆棱河3条水系董氏须鳅(Barbatula toni)的遗传多样性和种群结构, 并探讨其种群演变历史。结果表明: 3条水系119个董氏须鳅样本共检测出57个单倍型, 各群体间不存在共享单倍型; 3个董氏须鳅地理群体均呈现出较高的单倍型多样性(0.805—0.926)和较低的核苷酸多样性(0.00095—0.00458); AMOVA分子方差分析、群体间分化指数(F_ST)、系统发育树及单倍型网络图均表明3个地理种群已经出现高度分化, 群体间遗传变异占总变异的79.45%, 遗传分化显著(P<0.01)。中性检验和错配分析表明, 松花江和穆棱河群体历史上发生了群体快速扩张。参考鳅科鱼类Cyt b基因0.68—0.84%/Ma的进化速率, 估算3个地理群体的分歧时间为1.082—0.669 Ma前, 松花江和穆棱河群体扩张时间为0.071—0.047 Ma前, 推测我国董氏须鳅在中更新世期随冰期迁移至不同避难所, 形成各地理群体, 并于晚更新世早期经历了群体扩张事件。     

基于线粒体COⅡ基因序列的中华蜜蜂地理种群的遗传多样性研究

通过分析我国20个不同地理种群中蜂线粒体COⅡ序列的变异,对中华蜜蜂群体遗传分化程度遗传多样性进行全面研究。结果表明:COⅡ基因部分序列中共发现16个变异位点和18个单倍型,核苷酸差异数的平均值为0.939,核苷酸分歧度(Dxy)在0.1%~0.965%之间变化,核苷酸遗传距离为-0.007%~1.489%。总种群的Fst为0.4978,差异均极显著(P0.001)。研究结果显示种群总体单倍型多样性较为丰富,种群间核苷酸分歧度差异很大。20个东方蜜蜂不同地理种群间存在显著的遗传分化。     

东海海域口虾蛄种群遗传多样性

为准确掌握中国沿海口虾蛄(Oratosquilla oratoria)种群遗传结构、合理开发利用其资源,采用线粒体DNA(mt DNA)细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)序列分析方法检测东海海域(庙子湖岛、南韭山、大陈岛、南麂岛)口虾蛄种群遗传多样性,并与黄渤海群体和南海群体进行比较分析(基因序列来源于Gen Bank)。经PCR扩增与测序获得100条658 bp的东海海域口虾蛄COⅠ基因序列,基于这些序列分析得到的变异位点数、单倍型数、单倍型多样性指数与核苷酸多样性指数分别为60、60、0.963±0.011和0.005 94±0.000 44,分析认为东海海域口虾蛄具有较高的单倍型多样性和较高的核苷酸多样性。单倍型分子系统树、分子方差分析及两两群体间的遗传分化系数(Fst)分析结果表明,东海海域口虾蛄遗传变异主要来自于群体内(Fst=﹣0.007 78,P0.05),各地理群体间遗传分化不显著,Fst值范围为﹣0.016 53~﹣0.009 08(P0.05),它们可能进行了一定程度的基因交流;通过与黄渤海群体及南海群体基因序列比较分析,口虾蛄东海群体、黄渤海群体与南海群体遗传变异主要来自于群体间(Fst=0.849 71,P0.01),且单倍型分子系统树存在2个显著分化的单倍型类群。东海群体与黄渤海群体间存在显著的遗传分化(Fst=0.884 58,P0.01),而与南海群体间不存在显著的遗传分化(Fst=0.020 44,P0.05),这种遗传结构模式可能与历史上的气候变化及所处海域海洋环境条件相关。建议今后对中国沿海口虾蛄资源进行开发利用时,将黄渤海群体看作一个管理单元,东海群体与南海群体看作一个管理单元。     

基于mtDNA Cyt b序列分析齐口裂腹鱼群体遗传多样性

研究测定了长江上游4个齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)野生群体(重庆巫溪、重庆城口、四川雅安、四川阿坝)共104个个体的线粒体Cyt b基因部分序列, 以探讨齐口裂腹鱼野生群体的遗传多样性和遗传结构。结果表明: 在104个个体Cyt b序列中共检测到43个多态性位点, 25个单倍型。4个齐口裂腹鱼群体的单倍型多样性介于0.704—0.884, 核苷酸多样性介于0.007—0.012。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.008—0.017, 其中四川雅安群体与四川阿坝群体间遗传距离最近, 基因交流频繁。重庆城口群体与四川雅安群体间遗传距离最远, 基因交流受阻。AMOVA分析表明, 齐口裂腹鱼的遗传分化主要来自群体内部, 且组群间、组群内群体间和群体内存在显著的遗传分化。中性检验得到Tajima’s D和 Fu’s F_s的值不显著, 且歧点分布图呈多峰, 表明长江上游4个齐口裂腹鱼野生群体未经历过种群扩张。研究旨为齐口裂腹鱼野生资源保护提供必要参考意见, 同时为齐口裂腹鱼种质资源合理开发和利用提供理论依据。     

岩原鲤遗传多样性和种群历史动态研究

研究基于线粒体DNA细胞色素b (mtDNA Cyt b)基因序列, 对2013—2017年间采自我国长江上游贵州省赤水市和重庆市万州区共161尾岩原鲤(Procypris rabaudi)个体进行了遗传多样性分析。结果表明, 在所有个体序列中, A、T、C、G碱基的平均含量分别为30.2%、27.9%、28.2%和13.7%, (A+T)含量(58.1%)明显大于(G+C)含量(41.9%), 表现出较强的反G偏倚性。161条序列检测到18个变异位点, 定义了15种单倍型, 整体单倍型多样性指数(H_d)、核苷酸多样性指数(P_i)分别为0.590、0.00132; 岩原鲤赤水群体遗传多样性水平低于万州群体; 万州群体的单倍型多样性和核苷酸多样性均呈现逐年降低的趋势, 但是赤水群体的单倍型多样性和核苷酸多样性呈现逐年增加的趋势。基于最大似然法构建的系统发育树和单倍型网络图结果一致, 万州和赤水群体并未形成明显的地理分布格局。Mega 6.0软件计算2个群体之间的遗传距离为0.001。F_st值统计表明, 2个地理群体间F_st值为0.01749 (P>0.05), 群体间没有出现遗传分化现象。两群体间基因交流频繁, 基因流N_m=24.71。分子方差分析(Analysis of Molecular Variance, AMOVA)显示: 98.25%的遗传变异是由群体内产生的。中性检验结果表明万州岩原鲤群体历史上曾发生过种群扩张事件, 时间约为0.15百万年前。岩原鲤群体整体上遗传多样性偏低, 急需提出合理的管理措施, 以加强长江流域岩原鲤物种的资源保护。     

POPULATION GENETIC STRUCTURE OF FINLESS PORPOISES, NEOPHOCAENA PHOCAENOIDES, IN CHINESE WATERS, INFERRED FROM MITOCHONDRIAL CONTROL REGION SEQUENCES

Seven hundred and twenty base pairs (bp) of the mitochondrial control region from 73 finless porpoises, Neophocaena phocaenoides , in Chinese waters were sequenced. Thirteen variable sites were determined and 17 haplotypes were defined. Of these, 5 and 7 were found only in the Yellow Sea population and the South China Sea population, respectively, whereas no specific haplo-type was found in the Yangtze River population. Phylogenetic analyses using NJ and ML algorithm did not divide the haplotypes into monophyletic clades representing recognized geographic populations of finless porpoises in Chinese waters, suggesting the existence of migration and gene flow among populations. Analysis of molecular variance showed the obvious population genetic structure (φ_st= 0.41, P < 0.05); however, the structure was mainly between either the Yangtze River population or the Yellow Sea population and the South China Sea population. The genetic diversity (nucleotide diversity and haplotypic diversity) of the Yellow Sea population was significantly higher than those of the Yangtze River population and the South China Sea population, suggesting the relatively later divergence of the latter two populations and supporting the Yellow Sea population as the original center of Neophocaena .     

基于线粒体DNA控制区序列的重庆岩原鲤人工养殖群体遗传多样性分析

为研究重庆市长寿和涪陵地区岩原鲤(Procypris rabaudi)人工养殖群体的遗传多样性, 采用PCR扩增获得175尾岩原鲤个体的线粒体DNA控制区(mtDNA D-loop)部分序列片段。对其中692 bp序列分析共发现11个单倍型, 其中Hap1为主要单倍型, 占总样本的76.57%。单倍型Hap10演化速率较快, 并且与单倍型Hap6遗传距离最远。长寿及涪陵地区岩原鲤人工群体的单倍型多样性分别为0.4100±0.0550和0.3970±0.0820, 核苷酸多样性分别为0.0013±0.0003和0.0013±0.0004。通过与长江上游江段野生群体(苍溪江段、合江江段、木洞江段、通江江段、万州江段、武隆江段、习水河和唐河)及北碚区人工养殖群体的遗传多样性进行比较, 发现岩原鲤长寿及涪陵地区人工养殖群体遗传多样性明显低于野生群体, 但略高于北碚人工养殖群体。为保持岩原鲤人工养殖群体的遗传多样性, 应尽量选择遗传距离较远的亲本进行配对, 并定期补充不同遗传背景的个体作为后备亲鱼。     

秦岭细鳞鲑群体遗传结构

秦岭细鳞鲑(Brachymystax lenok tsinlingensis)是秦岭地区特有鱼类,近年来由于环境恶化及人类活动的加剧,已对其造成严重影响,种群处于濒危状态,因此研究秦岭细鳞鲑的群体遗传结构、演化历史、分布动态等对其进行有效保护具有重要意义。本研究用线粒体D-loop区序列对秦岭地区6个群体(n=112)进行了遗传结构和群体演化分析。D-loop区扩增出的891bp序列在112个个体中,检测到42个变异位点,共26个单倍型;碱基序列总的单倍型多样度较高为0.883,核苷酸多样度为0.00799。AMOVA分析显示,60.05%的分子差异位于群体内,39.95%的分子差异位于群体间,Fst值统计检验表明,除那布大河群体与漳河群体和千河群体之间差异不显著之外,其余两两群体之间Fst值统计检验均为显著。系统树和单倍型网络图分析表明,6个地理群体的单倍型按照渭河上游和渭河中游两个河段形成两个大的类群,且5个群体共享一个单倍型H2,表明这些群体具有相同的演化历史,为同一个祖先群体演化而来。中性检验和歧点分布显示,秦岭细鳞鲑种群大小保持相对稳定,未经历明显的种群扩张。同时建议将渭河上游秦岭细鳞鲑群体作为一个整体进行重点保护。     

铜鱼线粒体控制区的序列变异和遗传多样性

采用PCR和DNA测序技术研究长江中上游野生铜鱼的遗传多样性和群体遗传学特征,从9个采样点共获得100尾铜鱼,用于分析的线粒体DNA控制区的片段序列为946bp。在100个序列中,共检测出变异位点47个(其中增添/缺失位点8个),单倍型41种。9个地理群体的平均单倍型多样性(Hd)和平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.9257±0.0162和0.004178±0.002337,表现出较贫乏的遗传多样性。群体间的分化指数(FST值)、平均基因流(Nm)、分子方差分析(AMOVA)和平均K2-P遗传距离均表明9个铜鱼地理群体间存在广泛的基因交流,未明显发生群体遗传分化。另外,共享单倍型比例较高,约为34%(14/41)。单倍型的UPGMA分子系统树和简约网络图显示单倍型的聚类与地理分群没有相关性。上述结果表明9个铜鱼地理群体属于同一种群。       

青鱼野生与养殖群体遗传变异的微卫星分析

研究利用自主开发的12个微卫星标记, 对来自于长江水系4个野生群体(湖北石首、湖南湘江、江苏邗江、浙江嘉兴)和1个养殖群体(江苏吴江)青鱼(Mylopharyngodon piceus)进行遗传多样性和遗传结构分析。遗传多样性分析结果显示这12个位点多态信息含量(PIC)介于0.660—0.923, 表明这12个位点均具有高度多态性(PIC>0.5)。5个群体的平均等位基因数(N_a)介于7.917—11.667, 平均有效等位基因数(N_e)介于4.837—6.035; 平均观测杂合度介于0.713—0.861; 平均期望杂合度介于0.749—0.819; 平均多态信息含量介于0.711—0.788, 表明这5个群体均具有较高的遗传多样性。遗传距离分析结果表明4个野生群体之间遗传距离较近, 养殖群体与这4个野生群体遗传距离均较远。UPGMA系统进化树显示, 湘江群体和石首群体首先聚为一支, 然后与邗江群体和嘉兴群体聚为一支, 最后与吴江养殖群体聚为一支。这12个微卫星位点具有较为丰富的遗传多样性特征, 可以用于青鱼不同群体的种质资源的评估和遗传多样性的分析。     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

池养长江蟹、辽河蟹生长性能及其遗传-环境交互作用分析

在江苏省高淳县和安徽省绩溪县两地同时进行中华绒螯蟹长江种群和辽河种群二龄成蟹生长比较试验。①在同一饲养环境里 ,4— 9月 ,两种群间差异不显著 (P >0 0 5 )。②长江蟹比辽河蟹生长期长一个月 ,长江蟹 1 0月底出池 ,故其商品蟹体重大于 9月底出池时辽河蟹体重 (P <0 0 5 )。③长江蟹成活率高于辽河蟹 (P <0 0 1 )。④两种群的雄性个体都大于雌性个体 (P <0 0 1 ) ;但雌、雄差异明显增大的时间是 ,辽河蟹始于 7、8月份 ,长江蟹始于 8、9月份。⑤在绩溪山区池塘低温和饵料贫乏的生态环境中 ,两种群的生长、成活率都比在高淳平原池塘的较好生态环境下低 (P <0 0 1 )。种群与环境、性别与环境的交互作用都极显著 (P <0 0 1 )。在优良环境中 ,长江种群的生长优势和两种群内雄性的生长优势才能得到发挥