洱海鲤属鱼类同域分化形成的分子遗传学证据

对洱海的 3种鲤鱼———洱海鲤 (C .barbatus)、春鲤 (C .longipectoralis)和杞麓鲤 (C .carpiochila)线粒体DNA(mtDNA)进行了限制性片段长度多态 (RFLP)分析和mtDNA控制区 (D loop)序列测定。RFLP分析结果表明 ,16种酶在洱海鲤、春鲤和杞麓鲤 3个种共 14个个体上 ,仅DraⅠ在春鲤的一个个体上检出一个位点的限制性片段长度多态 ,独立为单倍型Ⅱ ,3个种的其余 13个个体共享单倍型Ⅰ ,种间遗传距离为 0 %～ 0 0 0 75 % ,此种间差异值比已报道的鱼类的种间差异甚至种内差异都低得多。D loop区的序列测定结果表明 ,长为 4 4 9bp的序列共显示有 7个变异位点 ,均为碱基替换 ,变异比例为 1 5 6 % ,在 14个鲤鱼个体中共检出 6种单倍型 ,种间的遗传距离为 0 0 82 %～ 0 171% ,与已研究的其他几种异域分布的鲤鱼相比 ,也至少小一个数量级。mtDNA的RFLP及D loop区的序列比较都揭示出洱海 3种鲤鱼之间的遗传差异远小于异域分布的鲤属鱼类物种之间及其他鱼类的同属种间的遗传差异。对洱海鲤属鱼类种间如此小的遗传差异唯一合理的解释就是 :它们确是由同域分化而形成的。     

中国红鲤线粒体COⅡ基因的遗传变异和亲缘关系

通过线粒体COⅡ基因的序列分析,研究了我国4种红鲤——兴国红鲤(C．c．var．singuonensis)、荷包红鲤(C．c．var．wuyuanensis)、玻璃红鲤(C．c．var．wananensis)、瓯江彩鲤(C．c．var．color)和1种野鲤(Cyprinus carpio)的遗传变异和亲缘关系。结果表明：在所分析的607bp片段中,共有19个核苷酸变异位点,可归结为15种基因单倍型,其中5个变异位点可作为群体鉴别的单核苷酸标记(SNP);荷包红鲤的基因多样性(h)和核苷酸多样性(π)最高,玻璃红鲤最低;所有红鲤均存在极显著的遗传分化,其中兴国红鲤与玻璃红鲤的遗传分化指数(Fst)最高,而兴国红鲤与瓯江彩鲤的遗传分化指数最低。用邻接法构建的分子系统树表明,兴国红鲤与瓯江彩鲤属同一进化分支,而玻璃红鲤与荷包红鲤属另一进化分支。     

从江及周边地区稻田鲤的遗传结构及系统发育关系

为探究贵州从江及邻近的榕江、黎平和锦屏以及广西三江、湖南的通道和靖州等地稻田鲤Cyprinus carpio Linnaeus的遗传结构及系统关系, 研究基于mtDNA Cyt b基因测序技术对6个地理群体进行了分析。447尾稻田鲤中共界定出29种Cyt b基因序列单倍型, 结合NCBI中鲤同源序列的系统发育和序列比对分析表明, 从江及邻近苗侗族地区稻田鲤是一个含欧亚2大谱系、3个鲤亚种和多个母系血统成分的混合群体, 主体类群是华南鲤C. carpio rubrofuscus, 同时混有欧洲鲤C. carpio carpio和远东鲤C. carpio haematopterus, 遭受国内外鲤养殖品种的遗传渗析。遗传多样性分析显示, 欧洲鲤亚种群体为低H_d低π, 遗传多样性贫乏, 远东鲤和华南鲤2个亚种群体呈高H_d低π特点。华南鲤6个稻田群体除锦屏为低H_d低π外, 其余都为高H_d低π, 从江的H_d最高, 黎平的π最高。遗传分化和分子方差(AMOVA)分析显示, 谱系间和亚种间存在显著的遗传分化(P<0.001), 锦屏和三江与其他群体存在中等-高度的分化等级, 其余群体间分化较弱, 群体间变异贡献率为16.69%, 群体内为81.14%。综合分析表明, 从江及邻近地区稻田鲤群体间存在有限的遗传交流, 群体内和群体间有不同的遗传结构。研究丰富了该地区稻田鲤遗传背景资料, 可为湘黔桂交界苗侗族地区稻田鲤的种质资源鉴定与保护提供理论依据。     

三角帆蚌GPX基因结构特征及抗性相关SNP的筛选

根据三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPX)基因cDNA序列,通过PCR和基因组步移法,从三角帆蚌基因组DNA中扩增出GPX基因全长及其5′调控区。序列分析表明,该基因序列全长6 708 bp,含有2个外显子,1个内含子。5′调控区为992 bp,含有启动子的核心序列TATA盒以及其他一些转录调控元件,如AP1、C/EBP、CdxA。2个外显子长度分别为273 bp和991 bp,内含子长度为4 491 bp。通过直接测序法在三角帆蚌抗性群体和易感群体中筛选GPX基因的SNPs,并研究这些多态性位点与抗逆性状的相关性。共获得了16个SNP位点,其中启动子区的A-99G位点、A-86C位点、A-49C位点,内含子区的A2841T位点、C2847T位点、G3146C位点、A3150G位点以及G4645T位点共8个SNP位点的基因型频率和等位基因频率在抗性和易感群体中均存在显著性差异(P<0.05)。连锁不平衡分析结果显示GPX基因A-86C位点、A-49C位点、C2847T位点、A3150G位点与G4645T位点之间,以及A2841T位点与G3146C位点之间均存在强连锁不平衡。同时单倍型分析发现,在抗性群体中单倍型分别为ACTGT和TG的个体出现的频率显著高于易感群体中出现的频率。这些结果表明,GPX基因的部分SNPs可作为三角帆蚌抗病辅助育种的候选分子标记。     

基于线粒体COⅠ基因DNA条形码的中国鲚属物种有效性分析

分析了150尾刀鲚Coilia nasus、湖鲚C.nasus taihuensis、短颌鲚C.brachygnathus、七丝鲚C.grayii及凤鲚C.mystus个体的COⅠ基因DNA条形码序列变异。结果显示,150条COⅠ基因条形码序列包含63种单倍型,单突变位点主要集中在100bp和600bp附近。刀鲚、短颌鲚和湖鲚群体间的遗传距离在0.253%～0.557%之间,显著低于COⅠ基因DNA条形码鉴别不同物种2%的遗传距离阈值,表明这3个群体应为同一物种。但是凤鲚两群体间的遗传距离为5.08%,大于2%的鉴别阈值,显示凤鲚两群体可能达到了种或亚种级差异水平。以日本鳀Engraulisjaponicus为外群,用邻接法、最大简约法和最大似然法构建了分子系统树显示,刀鲚、湖鲚和短颌鲚群体聚在一起,未能各自形成单系;凤鲚根据地理分布聚为两支;七丝鲚则聚成单系。研究表明COⅠ基因条形码技术可用于我国鲚属物种的鉴定。     

应用微卫星多态分析四个鲤鱼群体的遗传多样性

选择12个斑马鱼功能基因的微卫星标记和12个鲤鱼微卫星标记,检测黑龙江鲤(Cyprinus carpiohaematopterusTemminck et Schlegel)、散鳞镜鲤(C.carpio)、荷包红鲤抗寒品系(C.carpiovar.wuyuanensis)、松浦鲤(C.carpioSongpu carp)的群体遗传多样性。共检测到3882个扩增片段,长度为126～489bp,在群体间扩增出1～5个等位基因不等,共计59个等位基因,平均等位基因2.46个。数据经PHYLIP V3.6软件估算和MEGA3软件作图,确立4个群体间的亲缘关系。并应用Bootstrap检验估计系统树中节点的自引导值,并进行了系统发生分析。结果表明①4个群体检测的有效等位基因数都在55个以上,平均观测杂合度为0.36～0.43,平均期望杂合度为0.49～0.53,平均多态信息含量为0.21～0.25,说明这几个群体多态性属于中度偏高水平,遗传多样性较高;②群体间相似系数都在0.84以上,遗传距离较近,为0.067～0.170,与前人研究结果一致。聚类分析显示,松浦鲤与散鳞镜鲤亲缘关系最近,荷包红鲤抗寒品系与它们的亲缘关系较黑龙江鲤更近;③在3个斑马鱼功能基因相关的微卫星位点上,黑龙江鲤缺失特异扩增条带,这可能与几种鱼类的育成史有关。     

几个中国大麦属物种叶绿体psbL和psbJ基因序列分析

对8份来源于中国和2份来自国外的不同大麦属物种或亚种叶绿体基因组psbL～psbJ区进行了序列测定.结果表明,10份大麦属材料的psbL～psbJ区序列长度均为365bp,且无变异位点.同时,将大麦属psbL～psbJ区序列与已报道的黑麦(Secale cereale L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、水稻(Oryza sativa L.)和玉米(Zea mays L.)的相同序列比较,发现所有物种的psbL基因序列长度均为117bp,且无核酸变异位点;psbJ基因序列长度均为123bp,共检测到6个核酸变异位点.除水稻外,所有物种psbL和psbJ基因间区长度均为125bp,水稻psbL和psbJ基因间区为126bp.在psbL和psbJ基因间区,除水稻具有1个插入位点外,还发现8个核酸变异位点.psbL～psbJ区揭示的大麦属物种、黑麦、小麦、水稻和玉米的遗传分化距离变化范围为0.0055～0.0426.以玉米为外类群,采用邻接法进行系统发育关系分析发现,同属于小麦族的大麦属植物、黑麦和小麦间亲缘关系较近,而水稻与玉米则相对较近.     

中华菊头蝠MHCⅡ-DRB 基因遗传多态性及进化

采样自云南同一种群的中华菊头蝠共16 个个体,用于DRB 基因的分子进化和多态性研究。利用翼膜组织提取DNA 基因组,并PCR 克隆测序分析。获得了相差3 bp 的两种不同长度序列类型,A 序列类型263 bp,在研究群体中有15 个等位基因;B 序列类型260 bp,在研究群体中有8 个等位基因。在分析的74 个氨基酸变异位点上检测到12 个正向选择位点。在9 个个体中检测到分布频率最高的等位基因,也有多个等位基因只存在一个个体中。单个个体中最多存在6 个等位基因。遗传多态性分析表明中华菊头蝠DRB 基因具有较高的多态性。中华菊头蝠DRB 基因可能至少存在3 个重复座位。利用已发表的翼手目DRB 第二外显子序列构建的系统进化树表明中华菊头蝠MHCⅡ-DRB 基因处于独立进化支。     

洱海四种鲤鱼线粒体DNA遗传相似性的初步研究

用6种限制性内切酶对洱海的四种鲤鱼－洱海鲤（C.barbatus)、春鲤（C.longipectoralis)、大眼鲤（C.megalophthalmus)和杞麓鲤（C.carpio chila),其中前三种为洱海特有,进行了线粒体DNA(mtDNA)的限制性片段长度多态（RFLP）分析,构建了它们的mtDNA限制性内切酶图谱。结果表明,这四种鲤鱼在种内和种间均缺乏mtDNA RFLP。这种现象在鱼类种间的mtDNA的RFLP研究中是罕见的。分析这一现象的原因,可能在于这些物种是同域形成物种,并且其分化时间还相当短。     

四个鲤鱼种群遗传多样性的AFLP分析

本文采用AFLP技术对黑龙江野鲤、黄河鲤、建鲤和荷包红鲤4个鲤鱼种群共96个个体进行了遗传多样性分析。结果显示,8对选择性扩增引物共扩增得到502个位点,其中多态性位点273个,多态性比率为54.38%。同时对4个种群的Shannon多样性指数,Nei's基因多样性等参数进行了分析,结果表明,4个种群的Shannon多样性指数分别为0.2114±0.2705,0.1825±0.2694,0.1888±0.2587和0.1600±0.2426,Nei's基因多样性指数分别为0.1398±0.1872,0.1225±0.1863,0.1235±0.1774和0.1036±0.1636;总基因多样性(Ht)平均值为0.1721±0.0350;种群内基因多样性(Hs)平均值为0.1224±0.0190;基因分化系数(Gst)为0.2892,种群内的基因多样性占总群体的71.08%,种群间为28.92%,而基因流系数(Nm)为1.2291。另一方面,分子方差分析(AMOVA)结果表明,种群平均近交系数(Fst)为0.31191,变异31.19%来自种群间,68.81%来自种群内。4个种群中黑龙江野鲤的种内多态性比例最高,而荷包红鲤种群最低,并且4个鲤鱼种群当前的种质资源良好,具有一定的种群稳定性;建鲤已经开始分化,与亲本荷包红鲤亲缘关系逐渐分化,逐步形成自己稳定的遗传结构。本研究为探讨鲤鱼种群的遗传特性和遗传分化提供参考,也为其种质资源的保护及合理利用提供科学依据。     

大头鲤原种种群的遗传现状

大头鲤(Cyprinus pellegrini)是一种云南高原湖泊特有的国家Ⅱ级重点保护鱼类。土著种大头鲤与外来种鲤(C.carpio)的渐渗杂交在星云湖野生种群中已经广泛发生。本研究结合形态和微卫星及线粒体DNA分析检测了螺蛳铺大头鲤原种种群的遗传现状。结果显示,螺蛳铺大头鲤样本所有个体在形态上位于大头鲤与鲤的参照样本之间;在微卫星因子对应分析中也显示,其位于大头鲤与鲤的参照样本之间,但与大头鲤参照样本较为相似;在线粒体DNA分析中显示,都具有鲤的单倍型。中间性形态特征以及核基因组成与线粒体基因组成的不一致现象,表明螺蛳铺大头鲤样本均为杂种个体。因此,螺蛳铺大头鲤原种种群可能是一个杂种种群,有必要重新建立大头鲤人工繁殖计划。     

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。     

Molecular phylogeny of three subspecies of common carp Cyprinus carpio, based on sequence analysis of cytochrome b and control region of mtDNA

The complete cytochrome b and the control region of mtDNA (about 2070 bp in total) of 10 strains belonging to three subspecies of the common carp, including three wild subspecies (the Yangtze River wild common carp – Cyprinus carpio haematopterus , Yuanjiang River wild common carp – Cyprinus carpio rubrofuscus and Volga River wild common carp – Cyprinus carpio carpio ) and seven domestic strains (Xingguo red carp, Russian scattered scaled mirror carp, Qingtian carp, Japanese Koi carp, purse red carp, Big-belly carp, German mirror carp) were sequenced. Phylogenetic analysis indicated that the 10 strains form three distinct clades, corresponding to C. c. haematopterus , C. c. rubrofuscus and C. c. carpio respectively. Purse red carp, an endemic domestic strain in Jiangxi province of China, showed a higher evolution rate in comparison with the other strains of C. c. haematopterus , most probably because of intensive selection and a long history of domestication. Base variation ratios among the three subspecies varied from 0.78% (between C. c. haematopterus and C. c. rubrofuscus ) to 1.47%(between C. c. carpio and C. c. rubrofuscus ). The topography of the phylogenetic tree and the geographic distribution of three subspecies closely resemble each other. The divergence time between C. c. carpio and the other two subspecies was estimated to be about 0.9 Myr and about 0.5 Myr between C. c. haematopterus and C. c. rubrofuscus . Based on phylogenetic analysis, C. c. rubrofuscus might have diverged from C. c. haematopterus .     

鲤鱼体长性状的QTL定位及其遗传效应分析

以大头鲤/荷包红鲤抗寒品系的重组自交系群体及其遗传连锁图谱, 利用Windows Map Manager 2.0的标记回归法进行QTL单标记定位分析和复合区间作图法进行QTL区间检测, 通过置换实验(1 000次重复)确定连锁群显著性水平阈值。在体长性状的标记回归研究中, 共7个标记达到显著水平(P<0.01), 对性状的贡献率为14.00%～27.00%, 其中3个标记达到极显著水平(P<0.001)。HLJ534, HLJ319, HLJ370座位可能与影响鲤鱼体长性状的主效基因连锁。在体长性状的QTL区间定位研究中, 共6个QTL达到连锁群显著水平(P=0.05), 对性状的贡献率为11.33.%～23.12%, 其中2个达到连锁群极显著性水平(P=0.01), 它们的加性效应方向并不一致。HLJ190-HLJ497区间和HLJ479-HLJ483区间是影响鲤鱼体长性状的主效QTL区间。     

传统稻鱼系统中“田鲤鱼”的形态特征

稻田养鱼是一种重要的传统农业系统,养殖在稻田中的鲤鱼,在长期的自然选择和人工选择下逐渐形成了适应于稻田浅水环境的“田鲤鱼”.本研究以具有千年历史的全球重要农业文化遗产系统“青田稻鱼共生系统”和“从江稻鱼鸭系统”的青田田鱼和从江田鱼为范例,通过采样对两种“田鲤鱼”进行传统形态学分析和地标几何形态学分析;采用线粒体基因构建系统发育树;通过数据库数据提取和采样测量对两种“田鲤鱼”和其他常见鲤鱼种群或品系进行传统形态学聚类分析.传统形态学分析和地标几何形态学分析表明,青田田鱼和从江田鱼在形态上存在差异,与青田田鱼相比,从江田鱼尾部长而窄,体型较细长,尾部长度占身体长度比例小.对这两种田鱼及养殖于其他水体的其他鲤鱼种群进行系统发育树分析表明,青田田鱼和从江田鱼在遗传上是独立的种群;但形态聚类分析表明,这两种田鱼归为一类,明显不同于其他鲤鱼种群或品系,与其他鲤鱼种群的差异主要表现在背鳍和尾鳍上.这些研究结果说明,长期生活在稻田环境的青田田鱼和从江田鱼在遗传和形态上均明显不同于其他水体养殖鲤鱼种群,且青田田鱼和从江田鱼之间形态上存在差异.     

两个人工雌核发育红白锦鲤群体的RAPD标记分析

采用PAPD方法,对两个人工雌核发育红白锦鲤群体进行了多态性及分子标记分析。结果表明,同一雌核发育群体具有基本一致的扩增产物,而不同雌核发育群体间的扩增产物则有较大不同;并从30个随机引物的扩增谱带中找到了7个引物（Opo-7,Opo-9,Opo-12,Opo-14,Opj-4,Opj-8和Opj-10）的扩增谱带可以作为两个不同雌核发育群体间的遗传标记。由UPGMA聚类法构建的分支系统树清晰地反映了两个雌核发育群体及其个体间的相互关系。     

微卫星DNA标记探讨镜鲤的种群结构与遗传变异

采用30个微卫星分子标记, 对5个镜鲤群体的观测杂合度(^H_o)、期望杂合度(^H_e)、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(^A_e)等进行了遗传检测, 根据基因频率计算遗传相似系数和Nei氏标准遗传距离, 以c2检验估计Hardy-Weinberg平衡, 以近交系数(FST)和基因流(Nm)分析群体的遗传分化。同时, 使用PHYLIP3.63软件绘制基于Nei氏标准遗传距离的UPGMA聚类图, 并进行bootstrap自举检验验证进化树的可靠性。在德国镜鲤选育系(Scattered Cyprinus carpio L.)和来自4个不同养殖场(松浦、东岗、奉城和辽中)的德国镜鲤群体中共检测到7 083个扩增片段, 长度在102 ~ 446 bp之间, 在群体内扩增出等位基因1~16个不等, 共计356个等位基因。结果表明: (1)5个群体检测的有效等位基因数在1.07~12.30个不等, 平均多态信息含量为0.74、0.74、0.69、0.75和0.75, 无偏期望杂合度的平均值为0.74、0.78、0.70、0.76和0.78, 说明这几个群体属于高度多态, 遗传多样性水平较高。(2)群体间相似系数在0.52以上, 相似性较高。聚类分析显示, 东岗、奉城和辽中3个养殖场的德国镜鲤群体聚类成一个分支, 而德国镜鲤选育系与松浦群体聚类成另一分支。聚类的先后与它们在地理分布上距离远近有一定的相关性。(3)在与功能基因相关的多个微卫星基因座位上, 扩增产物呈现不同程度的缺失现象, 这些无效等位基因的产生可能与结构基因在育种中受到人工选择的影响较大有关。