基于SSU rDNA序列的网状车轮虫群体遗传结构及多样性研究

基于SSU rDNA序列对当前分布于我国的网状车轮虫(Trichodina reticulata Hirschman & Partsch, 1955)的群体遗传结构与多样性进行了研究。遗传结构研究结果表明: 20个样本共检测到9个单倍型, 含4个共享单倍型与5个特有单倍型, 其中鲫来源的Hap3是最大的共享单倍型; 草鱼来源的Hap8和小黄黝鱼来源的Hap9暂被视为湖北武汉和西藏地区各自特有的单倍型; 同时推测鲫来源的单倍型Hap1为祖先单倍型。结合ML系统发育树分析推测, 在多宿主的进化历程中, 鲫寄生的网状车轮虫可能是分化最早的群体, 且草鱼寄生的网状车轮虫在起源上来自于鲫。遗传多样性结果显示, 所有群体均呈现较高的单倍型多样性(H_d≥0.5)与较低的核苷酸多样性(P_i＜0.005), 且鲫来源的单倍型多样性显著高于草鱼来源, 但核苷酸多样性(P_i)明显低于后者。遗传分化(F_st)与基因流(N_m)研究结果表明, Group A(鲫来源)与Group B(草鱼来源)群体间相对独立且已经达到了极度分化程度, 群体内基因层面的交流较少。综合中性检验与核苷酸单倍型错配分析认为, Group A(鲫来源)未发生过种群扩张, Group B(草鱼来源)则存在过早期的种群扩张历史。     

我国草鱼野生群体D-Loop序列遗传变异分析

利用线粒体DNA的D-Loop区序列, 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个草鱼野生群体开展了遗传变异分析。在424尾鱼中检测到34个变异位点, 34个单倍型, 单倍型多样性介于0.4740.708。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.00200.0049。长江下游3个群体间遗传距离最近, 遗传分化不显著(P0.05); 肇庆群体与长江上游3个群体遗传距离较近, 与九江群体遗传分化不显著(P0.05); 嫩江群体与长江上游2个群体遗传距离较近, 与万州群体遗传分化不显著(P0.05)。遗传距离与地理距离存在极显著正相关(R=0.61, P0.01)。分子方差分析显示, 不同流域间遗传变异占总变异26.24%, 差异极显著(P0.01)。34个单倍型分为2个分支, 分化极显著(FST=0.644, P0.01), 推测分化时间为第四纪更新世纪晚期。       

光裸方格星虫野生与养殖群体线粒体控制区序列的遗传差异分析

基于线粒体控制区序列对光裸方格星虫（Sipunculus nudus Linnaeus,1766）的2个养殖群体（营盘YP、竹林ZL）和4个野生群体（防城港FC、钦州QZ、大冠沙DG和越南海防YN）的91个个体进行遗传差异分析,研究光裸方格星虫养殖和野生群体的遗传变异情况。结果显示:获得的514 bp DNA序列中,野生与养殖群体的多态性位点数分别为82和60,均显示出对AT的偏倚性。共定义85个单倍型,共享单倍型4个,其中共享单倍型Hap5为原始单倍型,营盘群体均为独享单倍型。各群体的单倍型多样性（H_d）相同,野生群体的平均核苷酸多样性（P_i）（0.01531）略高于养殖群体（0.01514）,6个群体的遗传多样性水平依次为YN > YP > QZ > FC > ZL > DG。各群体间的遗传分化并不显著（P>0.05）,光裸方格星虫的遗传变异主要来自群体内个体间（99.08%）,同时未发现明显的地理谱系结构。研究表明,光裸方格星虫野生群体的遗传多样性水平总体略高于养殖群体;滩涂底播养殖方式较池塘养殖更利于维持光裸方格星虫遗传多样性;各群体间不存在显著的遗传分化,养殖群体正逐渐积累遗传变异,但尚未足够以形成其独立的遗传结构。     

基于线粒体COⅠ基因的9个青鱼群体遗传变异分析

为掌握中国青鱼(Mylopharyngodon piceus)种质资源分布特征, 揭示青鱼种质资源的遗传变异情况, 研究通过对9个青鱼群体271个样本线粒体COⅠ区设计引物并进行PCR扩增, 运用软件分析了群体内部遗传多样性和各群体之间的进化关系。分析结果表明: 长度为1003 bp的9个群体COⅠ基因区域序列GC含量低于AT含量, 共检测到6个突变位点, 7种单倍型, 其中Hap4单倍型在9个群体中都有分布。AMOVA分子方差分析显示271个青鱼样本的变异90.33%来自群体内部, 9.67%来自群体间。青鱼总体核苷酸多样性(π)偏低, 在0.00109—0.00244。单倍型多样(H_d)性较高, 在0.403—0.847。遗传分化系数(F_st)在–0.0033—0.23445, 保持在低度至高度分化, 主要集中在低度和中度分化。分析得到广东佛山群体可能经历过瓶颈效应, 其余8个群体可能经历过快速的种群扩张事件。研究结果揭示了中国目前青鱼种质资源的遗传背景, 可以为中国青鱼种质资源的保护和创新利用提供重要的参考依据。     

华南鲤选育群体不同世代遗传多样性与遗传结构的微卫星分析

为了解人工选育对华南鲤(Cyprinus carpio rubrofuscus)选育群体遗传结构的影响, 采用微卫星技术分析了华南鲤4个连续选育世代(F₁、F₂、F₃和F₄)的遗传多样性和遗传结构。结果显示:在4个选育群体中, 16对微卫星引物共扩增得到99个等位基因, 每个微卫星座位检测到的等位基因数为3—10个, 平均为6.1875个。随着人工连续选育的进行, F₁到F₄的平均等位基因数(N_a)从5.6875下降到4.6755, 平均观测杂合度(H_o)从0.7943下降到0.7135, 平均多态信息含量(PIC)从0.6577下降到0.5834。F₁与其后各代的遗传距离逐代增加(从0.1486上升到0.2181), 遗传相似系数逐代减小(从0.8619下降到0.8041), 而相邻世代间的遗传分化指数(F_st)逐代变小(F₁与F₂为0.062, F₂与F₃为0.058, F₃与F₄则为0.051), 遗传相似性逐步升高。世代间F_st值配对比较结果显示4个世代间的遗传分化处于中等水平, 表明人工选育已对华南鲤选育群体的遗传结构产生了影响。实验结果表明, 华南鲤经过4代选育后, 虽然遗传杂合度和遗传多样性存在下降的现象, 但遗传多样性水平依然较高, 还具有进一步选育的潜力。研究结果为下一步制定华南鲤新品种选育计划提供基础遗传数据。     

基于线粒体D-loop区和Cyt b基因分析广西禾花鲤三个群体遗传结构

研究基于线粒体D-loop区和Cyt b基因部分序列, 分析了广西全州、融水、环江三地禾花鲤(Cyprinus carpio)的遗传结构。在3个群体中共鉴定到19种D-loop与Cyt b序列的组合单倍型, 总的单倍型多样性(H_d)和核苷酸多样性(π)分别为0.916±0.010和0.008±0.004, 禾花鲤线粒体DNA具有单倍型多样性高和核苷酸多样性低的特点。环江群体单倍型多样性最低, 但是核苷酸多样性却最高, 反映了环江群体存在最明显的谱系混杂。分子方差分析(AMOVA)显示遗传变异主要来源于群体内部(71.54%), 禾花鲤三个群体间有显著的遗传分化(F_st=0.285; P<0.01)。系统发育分析表明, 多数样本的线粒体单倍型属于华南鲤(C. carpio rubrefusus)类型, 同时三地禾花鲤中均检测到一定频率的西鲤(C. carpio carpio)或远东鲤(C. carpio haematopterus)类型的线粒体单倍型, 提示禾花鲤可能受到鲤养殖品种的杂交渐渗。研究初步揭示了广西禾花鲤的种质资源现状, 为禾花鲤这一地方特色“稻鱼共作”品种的选育和苗种管理提供了必要的依据。     

基于线粒体COⅠ基因序列的东南沿海可口革囊星虫遗传多样性分析

为了解我国东南沿海可口革囊星虫自然群体的遗传多样性及遗传结构, 以线粒体COⅠ基因为分子标记, 对浙江象山(XS)与温岭(WL)、福建宁德(ND)、广东湛江(ZJ)4个可口革囊星虫自然群体的80个样本的COⅠ基因片段进行PCR扩增、序列测定和分析。结果表明, 在815 bp长度的核苷酸片段中, A、T、C、G碱基的平均含量分别为29.8%、31.0%、22.6%和16.6%, A+T含量(60.8%)高于C+G含量(49.2%), 表现出较强的AT偏好性。共检测到29个核苷酸变异位点, 定义了29种单倍型, 总群体单倍型多样性指数(H_d)、核甘酸多样性指数(P_i)及平均核苷酸差异数(K)分别为0.932、0.0036及2.8902, 表现出高的H_d和低的P_i。单倍型邻接关系树的拓扑结构简单, 未呈现明显的地理谱系结构。群体内的遗传距离为0.0027—0.0040, 群体间的遗传距离为0.0032—0.0040。两两群体间的遗传分化系数(F_st)和分子方差分析(AMOVA)表明, 可口革囊星虫的遗传变异主要来自于群体内, 而群体间无显著分化。中性检验和核苷酸不配对分布结果揭示, 可口革囊星虫经历了群体历史扩张事件, 大致发生在4.6万年前的更新世晚期。     

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。     

基于线粒体COⅠ序列的南海北部栉江珧遗传多样性分析

为了解南海栉江珧(Atrina pectinata)的群体遗传变异特征, 研究利用线粒体DNA COⅠ(细胞色素氧化酶亚单位Ⅰ)基因部分序列对7个群体共191个栉江珧个体进行群体遗传多样性和遗传结构分析。结果显示: 在600 bp长的序列中, 共检测到113个核苷酸变异位点, 定义了73个单倍型。南海北部栉江珧总体呈现较高的单倍型多样性(0.8996)和较高的核苷酸多样性(0.0257), 但L1组内6个群体(汕头、阳江、湛江、海口、琼海、北海)呈现较高的单倍型多样性(0.8133—0.9286)和较低的核苷酸多样性(0.0033—0.0045)。单倍型系统发育树和网络支系图将7个群体划分为L1和L2(防城港群体)两大类群, 但L1组单倍型并未表现出与地理位置相对应的谱系结构。F_st分析显示, L1组内6个群体间不存在明显的遗传分化(F_st= –0.0200— –0.0055, P>0.05), 但L1组与L2组间存在极显著的遗传分化(F_st=0.8729—0.8821, P<0.01)。L1组的Tajima’s D检验(D= –2.3190, P=0)和Fu’s F_s检验(F_s=–26.8316, P=0)均为显著负值, 核苷酸不配对分布呈明显的单峰分布; L2组的Tajima’s D检验(D=–1.4320, P=0.0565)为不显著负值, Fu’s F_s检验(F_s=4.9540, P=0.9620)为不显著正值。以上数据说明, L1组和L2组栉江珧可能已经分化为两个群体, L1组内6个群体具有频繁的基因交流, 导致了较高的遗传同质性。     

基于线粒体D-loop区的抚仙湖鱇浪白鱼遗传多样性分析

为了解鱇浪白鱼(Anabarilius grahami)种质资源和遗传多样性现状, 采集抚仙湖7个地理群体共计133尾鱇浪白鱼, 基于线粒体D-loop控制区全序列开展遗传多样性分析。结果表明: 鱇浪白鱼D-loop控制区序列的A+T含量(62.28%)高于G+C(37.72%); 共发现变异位点40个, 定义单倍型36个, 整体单倍型多样性指数(H_d)为0.791±0.036, 核酸多样性指数(π)为0.00254±0.00027, 呈“高H_d低π遗传分布”; 抚仙湖西岸各群体(H_d = 0.826—0.846, π=0.00236—0.0031)较东岸各群体(H_d =0.657—0.805, π=0.00204—0.00271)的平均遗传多样性呈现出“西高东低”的分布特征; 其中, 明星鱼洞(MX)群体的鱇浪白鱼单倍型多样性和核酸多样性指数最高, 下坝(XB)群体的鱇浪白鱼单倍型多样性和核酸多样性指数最低; 路岐(LQ)群体与海镜(HJ)群体遗传距离最远(0.00296), 但7个群体遗传分化不显著(F_st=0.01954, P＞0.05); 中性检验(Tajima’s D=–1.73617, P=0.03729; Fu’s F_s=–1.64259, P=0.23943)与核酸错配分布均表明抚仙湖鱇浪白鱼群体未经历种群扩张事件。综上所述, 抚仙湖鱇浪白鱼展现出高单倍型多样性和低核酸性的遗传多样性特征, 可能与线粒体进化速度较快有关; 而鱇浪白鱼扩散式生活史及人工增殖放流可能是造成其群体间遗传分化不显著的主要原因。研究利用线粒体DNA开展了抚仙湖鱇浪白鱼遗传多样性现状的初步评估, 为后续鱇浪白鱼种质资源保护及种业开发提供重要理论依据。     

长吻(鱼危)养殖群体与野生群体遗传多样性分析

长吻(鱼危)(Leiocassis longirostris)是中国土著珍稀鱼类。近年来, 由于江河水利工程、环境污染及人类生产活动已经对江河的渔业资源造成了难以逆转的破坏, 长吻(鱼危)的渔业资源已逐渐枯竭。目前, 长吻(鱼危)在四川、广东等地实现适度规模养殖。以四川眉山、湖北石首和安徽淮南3个人工养殖长吻(鱼危)群体及4个长江野生长吻(鱼危)群体(重庆段、武汉段、安庆段和南京段)为实验材料, 利用线粒体DNA (mtDNA)控制区序列作为分子标记对135个个体的遗传结构进行了分析。结果表明, 在790 bp 的同源序列中, 长吻(鱼危) 3个养殖种群共检测到变异位点27个, 占全部序列的3.42%, 66个个体共检测到18种单倍型; 在野生群体中, 69个个体共检测到35个变异位点和36个单倍型, 长吻(鱼危)野生群体平均单倍型多样性和平均核苷酸多样性(Hd=0.9736±0.0070, Pi=0.0087±0.0015)高于长吻(鱼危)养殖群体(Hd=0.8867±0.0013, Pi=0.0056±0.0013); 群体间的遗传分化水平较低(F_st值为0.0014—0.1125)。采用邻接法(NJ法)和统计简约原理对所有单倍型进行系统发育树和统计简约网状图的构建, 结果表明: 各群体内的个体均不能分别构成独立的分支, 而是相互交叉聚在一起。分析结果表明, 长吻(鱼危)养殖群体与野生群体之间的基因交流充分, 未出现遗传分化, 但相对长吻(鱼危)野生群体, 长吻(鱼危)养殖种群多态性偏低。     

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。     

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。     

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。     

青岛近海路氏双髻鲨群体遗传学分析

研究采集了青岛近海23尾路氏双髻鲨(Sphyrna lewini), 通过线粒体DNA控制区片段对其遗传多样性进行分析。研究结果显示: 在23个个体的控制区序列上存在13个变异位点, 未检测到插入/缺失位点; 检测到7个单倍型, 其中3个为个体共享单倍型(Hap1、Hap3和Hap5), 4个为个体独有单倍型; 青岛近海路氏双髻鲨呈现中等水平的单倍型多样度和较低的核苷酸多样度; 与已报道的日照、霞浦群体间的遗传分化指数F_st值分别为–0.0571和–0.0328, 表明青岛群体与其他两个群体间不存在显著差异。以Sphyrna zygaena为外群构建NJ系统树显示本研究中7个单倍型共分成两支, 分别与来自太平洋、印度洋的单倍型类群聚类。中国近海的路氏双髻鲨作为一个具有较低遗传多样性的濒危物种, 其资源保护更应该引起足够的重视。     

云南西花蓟马rDNA-ITS2遗传多态性及其种群扩张

应用rDNA-ITS2基因序列对云南各地理种群西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)的遗传结构和遗传分化程度进行初步研究。经过比对112条序列,共发现了59个变异位点,定义了30种单倍型。云南省西花蓟马的单倍型多态性较高(Hd=0.90219),而核酸多态性较低(Pi=0.00891)。各地理种群西花蓟马的遗传分化指数Fst为0.00810,基因流Nm为30.61,表明各地理种群间遗传分化程度非常低,种群间存在充分的基因交流。对群体进行中性检验、错配分析表明西花蓟马群体曾经历过近期的种群扩张。分子方差分析(AMOVA)表明,云南西花蓟马的遗传变异主要来自于种群内部,种群间的遗传变异水平还非常低。从分子生物学的角度上也证实了西花蓟马近期入侵云南的事实。     

Genetic diversity of captive forest musk deer (Moschus berezovskii) inferred from the mitochondrial DNA control region

Forest musk deer ( Moschus berezovskii ) were once distributed widely in China. However, wild populations have declined dramatically because of poaching and habitat loss. Captive breeding populations have been established for several decades, but the genetic backgrounds of most captive populations were unclear and the population sizes increased very slowly. To provide useful information for conservation and management of this species, we investigated the genetic diversity and population structure of forest musk deer by analysing a 582-bp fragment of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region (CR) in three captive breeding populations in Sichuan Province, China. Ninety-four variable sites and 27 haplotypes were observed in 109 individuals, and the nucleotide and haplotype diversities were relatively high compared with those of other endangered mammals. Of the three investigated populations, the Maerkang population had the highest nucleotide diversity ( π  = 0.0568), haplotype diversity ( h  =   0.836) and average intra-population genetic distance (0.062). The analysis of molecular variance demonstrated that most variation occurred within samples and that there was significant differentiation of the three populations. Estimates of gene flow indicated that there were few genetic exchanges among the three populations. Building pedigree records and increasing gene flow between populations will be helpful for conserving these populations and this species.