基于nad5的西施舌漳州群体遗传分化水平分析——以蛤蜊属2个物种差异水平为参照

扩增了西施舌日照、连云港、北海、漳州4个野生群体、四角蛤蜊和中国蛤蜊各1个群体共73个样本的NAD5基因片段,测序获得了480bp核苷酸序列,分析核苷酸的多态性,旨在评估福建漳州西施舌与日照、连云港、北海西施舌之间的分化水平。结果:从73个序列中共检测到44种单倍型(Hap),其中西施舌4个群体有29种Haps,四角蛤蜊和中国蛤蜊分别有10种和5种Haps,漳州群体与北海、日照、连云港群体单倍型有明显差异;将西施舌分为北海、日照、连云港组(GP1)和漳州组(GP2)2个组,分析核苷酸差异,GP1与GP2间的T、A、G含量差异极显著(P0.01)。GP1与GP2间的遗传距离与组内(GP1、GP2)遗传距离之比为25.1—41.8,四角蛤蜊与中国蛤蜊之间的遗传距离与种内个体间遗传距离之比为24.4—36.7,GP1、GP2间的差异达到了四角蛤蜊和中国蛤蜊种间差异水平,而日照、北海群体间的遗传距离只有0.009,北海与日照群体地理位置虽远,但遗传差异则很小;AMOVA分析显示漳州西施舌发生了极显著遗传分化(FST=0.966—0.978,P0.01)。     

西施舌的耗氧率与排氨率研究

采用室内实验生态学方法研究了不同栖息水温和不同溶解氧水平下处于标准代谢状态的西施舌耗氧率与排氨率,并测定了窒息点.结果表明,在25 ℃时,水中DO≥3.11±0.15 mg·L^-1时,西施舌的耗氧率和排氨率分别为0.7±0.05 mg·g^-1·h^-1和2.56±0.05 μmol·g^-1·h^-1,处于相对稳定状态;当DO低于此值则代谢出现异常,耗氧率随DO下降而下降,直到窒息为止,其窒息点为1.22±0.06 mg·L^-1,而排氨率也呈直线下降,但排氨停止滞后于耗氧停止.耗氧率与栖息水温呈二次线型关系:OCR=-0.0027T²+0.1367T-0.9557,R²=0.972;水温为25.3 ℃时,西施舌的耗氧率达到最大,为0.77 mg·g^-1·h^-1.处于适温状态(15 ℃和20 ℃)的O/N值要高于低温(10 ℃)和高温(25 ℃和30 ℃)时的O/N值,西施舌在适宜条件下更多地依赖于脂肪供能维持标准代谢,而在环境不适时则更多地调用机体的蛋白质来维持生理代谢需要.     

帘蛤科贝类rDNA内转录间隔区序列的研究

根据18SrDNA、5．8SrDNA和28SrDNA保守序列设计引物,应用聚合酶链式反应（PCR）扩增了文蛤（Meretrix meretrix L．）、青蛤（Cyclina sinensis G）、硬壳蛤（Mercenaria mercenaria L．）和江户布目蛤（Protothaca jedoensis L．）4种帘蛤科贝类的第一内转录间隔区（ITS1）和第二内转录间隔区（ITS2）序列,并进行了测序。结果表明,文蛤、青蛤、硬壳蛤和江户布目蛤的ITS1扩增产物大小分别为978bp、663bp、757bp和942bp,GC含量分别为61．55％、60．78％、62．48％和64．86％～64．97％,其中ITS1序列长度分别为900bp、585bp、679bp和864bp,是迄今已报道双壳贝类中变化范围最大的,GC含量分别为61．67％、61．03％、63．03％和65．51％～65．62％,江户布目蛤种内ITS1序列有个体差异;ITS2扩增产物大小分别为644bp、618～620bp、593bp和513～514bp,GC含量分别为61．18％、61．29％～61．81％、62．73％和61．48％61．60％,其中ITS2序列长度分别为412bp、386～388bp、361bp和281～282bp,GC含量分别为65．29％、65．21％～66．06％、67．87％和67．38％～67．62％,青蛤和江户布目蛤种内ITS2序列有个体差异。4种蛤ITS1和ITS2序列种间差异很大,有明显的长度多态性,ITS2种间序列相似度73．0％～89．1％,与ITS1的种间序列相似度48．7％～81．5％相比略高。此外,在4种蛤ITS1和ITS2序列中各发现2个与rRNA加工有关的保守区。通过对ITS1和ITS2序列的组装获得了4种蛤5．8SrRNA基因完整序列,序列长度都是157bp,GC含量57．96％～58．60％,4种蛤5．8SrRNA基因相对保守,种间序列差异度0-6．0％,共有10个变异位点,其中转换4处,颠换6处,硬壳蛤和江户布目蛤5．8SrRNA基因序列完全相同。以ITS2序列（包含5．8SrRNA和28SrRNA基因部分序列）为标记,调用北极蛤科的Arctica islandica相应序列数据作外群,构建了帘蛤科贝类的系统发育树,其拓扑结构显示江户布目蛤与硬壳蛤亲缘关系最近,青蛤与其他3物种的亲缘关系最远。     

西施舌5个地理群体ITS1序列变异及系统发生分析

利用核糖体rRNA基因第一内转录间隔区(ITS1)序列,对我国山东日照(RZ)、江苏连云港(LYG)和启东(QD)、福建长乐(CL)、广西北海(BH)沿海西施舌5个野生群体的遗传结构进行了分析。经PCR扩增、克隆、非克隆测序,获得长度为816—843bp的ITS1核苷酸序列,其平均G+C含量(60.8%)显著高于A+T含量。在西施舌5个群体93个个体118个序列中共检测到153个变异位点,多态位点比例为18.3%,其中,简约信息位点为63个,共有63种基因型。群体间遗传距离在0.74%—3.38%之间,群体内遗传距离为0.72%—1.06%之间。CL群体与其他4个群体间的遗传距离明显高(3.17%—3.38%)。AMOVA分析结果显示长乐群体有明显的遗传分化(FST=0.670—0.702,P(0.001)。以中国蛤蜊为外群构建的NJ树和ML树显示CL群体聚为一支,非长乐群体互相重叠聚为另一支,研究结果显示,长乐群体已经形成了具有明显遗传结构的地理种群。     

基于ITS2和16S rRNA的西施舌群体遗传差异分析

目前,我国西施舌群体分子遗传差异研究结果存在争议。分析我国南北沿海（9个群体）、与广西北海毗邻的越南（1个群体）西施舌核DNA的内转录间隔区2（ITS2）和线粒体DNA的16S rRNA基因（16S）片段核苷酸序列及其二级结构,为解决争议问题提供分子生物学资料。扩增获得西施舌ITS2片段和16S序列,其长度分别为389-402 bp和306 bp,加之下载序列共147条;序列分析显示,74个ITS2序列共有17种基因型,73个16S序列有15种单倍型,其中,长乐（CL）群体独享9种ITS2基因型和5种16S单倍型,非长乐群体（nCL）多数为群体间交叉共享1种或几种基因（单倍）型;基因（单倍）型核苷酸变异位点占5.7%（ITS2）和11.8%（16S）;基于ITS2和16S的CL群体和nCL群体间的遗传距离与群体内遗传距离之比分别为2.42和11.08,nCL群体间的平均遗传距离均为0.007;二级结构显示CL群体ITS2的9种基因型和16S的5种单倍型均区别于nCL群体,nCL的ITS2和16S二级结构分别相似;ITS2和16S基因的系统发育分析显示,CL西施舌形成支持率很高（98,96）的单系支,而nCL群体则交叉聚为另一支（98,96）。研究结果揭示,福建西施舌是腔蛤蜊属（Coelomactra）的一个新种。     

双壳纲贝类18S rRNA基因序列变异及系统发生

双壳纲贝类栖息于环境多变的海域,是一个形态学和生态学都具有多样性的类群,清晰而可靠的进化关系对于养殖与相关种类的管理具重要意义。然而,目前对双壳类宏观分子系统学研究的报道较少。研究用18S rRNA基因(18S)分析了双壳类3个亚纲贝类的系统发育关系。从GenBank下载帘蛤目、海螂目、贻贝目、胡桃蛤目、蚶目、珍珠贝目6个目94个种类的18S全/部分序列107个,通过ClustalX软件进行序列比对, 用MEGA4.1软件和PHyML软件计算遗传距离, 构建系统发育树, 研究了双壳类18S变异规律及其在系统发生研究中的应用。结果显示18S有插入/缺失序列, 存在长度多态性。序列比对显示有5段约30 70bp的保守区, 4段约130 550bp的高变区。碱基组成平均为T:24.4%, C:23.6%, A:24.5%, G:27.5%。G+C含量为51.1%。在1796个比对位点中, 变异位点占31.7%, 简约信息位点占24.0%。目内科间遗传距离为0.003 0.043, 目间遗传距离为0.026 0.093。NJ树和ML树显示贻贝目、珍珠贝目、胡桃蛤目、蚶目和海螂目的缝栖蛤科先分别聚为支持率很高(BPN=94 100)的单系支, 后聚为一大支(BPN=100)。蛤蜊科与帘蛤目的其他科分离形成一置信度很高的单系支(BPN=93)。帘蛤科种类聚为置信度较低(BPN=60)的一支。海螂目、帘蛤目的种类没能完全聚到所属支系, 彼此嵌套,缝栖蛤科的种类从海螂目中分离出来。18S资料揭示帘蛤目的蛤蜊科、海螂目的缝栖蛤科已经进化为独立的支系。     

基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因序列的帘蛤科贝类分子系统发育研究

对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值。测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%—67.8%)明显高于G+C含量。物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个。以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M.lusoria)订为文蛤(M.meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D.angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P.textile)订为2个独立种是合适的。COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记。