Analysis of genetic diversity in the endangered Hucho taimen from China

Hucho taimen are listed as endangered in China. The population size has declined recently, prompting an increase in the level of listing from grade three in 2002 to grade five in 2006. We analyzed the genetic diversity of wild populations using 17 microsatellite markers to establish a scientific basis for conservation of this species. We collected tissue samples from four populations in the Heilongjiang River basin: Huma River (HM), Hutou (HT), Haiqing (HQ), and Zhuaji (ZJ). A total of 21 loci were amplified, 18 of which were polymorphic. The number of alleles per locus ranged from 2 to 9 (mean: 4.1905). There were 13 highly polymorphic loci and 5 moderately polymorphic loci. Analysis of five genetic diversity parameters (Na, Ne, Ho, He, and PIC) suggested moderate levels of diversity within the populations. The populations were ranked HT > HQ > ZJ > HM, but the differences in diversity were not statistically significant (P > 0.05). A comparison of variation among all four populations suggested Hardy–Weinberg disequilibrium at 20% of the loci. Genetic differentiation (Fst) was 0.0644 and the gene flow among populations was estimated at 3.36 individuals per generation. The majority of diversity (93.88%) occurred among individuals within a population. In contrast, relatively little (6.12%) of the genetic diversity was distributed between the populations. An analysis of genetic differentiation and genetic distance between pairs of populations revealed that both parameters were higher in comparisons of the HM population to the HT, HQ, and ZJ populations than among the three latter populations. This suggests that the HM population has a distinct genetic structure. We hypothesize that habitat degradation and excessive fishing, not low genetic diversity, has caused the decline in H. taimen populations. However, this species should be protected from further declines in genetic diversity.     

Analysis of genetic diversity in the endangered Hucho taimen from China

Hucho taimen are listed as endangered in China. The population size has declined recently, prompting an increase in the level of listing from grade three in 2002 to grade five in 2006. We analyzed the genetic diversity of wild populations using 17 microsatellite markers to establish a scientific basis for conservation of this species. We collected tissue samples from four populations in the Heilongjiang River basin: Huma River (HM), Hutou (HT), Haiqing (HQ), and Zhuaji (ZJ). A total of 21 loci were amplified, 18 of which were polymorphic. The number of alleles per locus ranged from 2 to 9 (mean: 4.1905). There were 13 highly polymorphic loci and 5 moderately polymorphic loci. Analysis of five genetic diversity parameters (Na, Ne, Ho, He, and PIC) suggested moderate levels of diversity within the populations. The populations were ranked HT > HQ > ZJ > HM, but the differences in diversity were not statistically significant (P > 0.05). A comparison of variation among all four populations suggested Hardy–Weinberg disequilibrium at 20% of the loci. Genetic differentiation (Fst) was 0.0644 and the gene flow among populations was estimated at 3.36 individuals per generation. The majority of diversity (93.88%) occurred among individuals within a population. In contrast, relatively little (6.12%) of the genetic diversity was distributed between the populations. An analysis of genetic differentiation and genetic distance between pairs of populations revealed that both parameters were higher in comparisons of the HM population to the HT, HQ, and ZJ populations than among the three latter populations. This suggests that the HM population has a distinct genetic structure. We hypothesize that habitat degradation and excessive fishing, not low genetic diversity, has caused the decline in H. taimen populations. However, this species should be protected from further declines in genetic diversity.     

大鳞副泥鳅5个野生群体的遗传多样性分析

利用微卫星分子标记分析了天津地区于桥水库、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊水库和潮白新河5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性。5个群体在12个微卫星位点共检测到98个等位基因,平均等位基因数为8.500;有效等位基因数为2.713;平均观测杂合度为0.526;平均期望杂合度为0.544。5个群体间的遗传分化指数介于0.021~0.106之间,平均遗传分化指数为0.059,属中低水平的遗传分化。AMOVA分析结果显示,在总的变异中,94.1%的遗传变异来自群体内,5.90%的遗传变异来自于群体间。根据Nei’s遗传距离所绘制的系统树显示,于桥水库、团泊水库、七里海湿地和大黄堡湿地4个群体的遗传距离相对较小聚为一支,潮白新河群体单独为一支。遗传瓶颈效应分析表明,该5个群体近期未经受遗传瓶颈效应,处于突变-漂移平衡。总体来看,天津地区5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性较高,可作为品种选育的基础群体。     

长江下游地区4个克氏原螯虾群体的遗传多样性分析

为了对长江下游地区克氏原螯虾(Procambarus clarkii)群体的遗传多样性状况进行本底调查, 本文利用17对微卫星引物对南京(NJ)、盱眙(XY)、合肥(HF)、南昌(NC)4个克氏原螯虾地理群体进行了遗传多样性研究。结果表明, 4个地理群体的平均观测杂合度为0.4322–0.4826、平均期望杂合度为0.4024–0.6121、平均多态信息含量为0.3408–0.5624, 4个克氏原螯虾群体的遗传多样性处于中等水平, 其中南京群体遗传多样性最高, 合肥群体最低; 4个克氏原螯虾群体的基因流为1.3729–5.9161, 遗传分化指数为0.0405–0.1540, 群体间基因流水平较高, 群体间遗传分化程度较小。聚类结果显示4个群体可分为2支: 南京、南昌、盱眙三个群体聚为一支, 合肥群体独自成一支。以上结果将为克氏原螯虾遗传育种、资源保护和利用提供一定的理论依据。     

长江水系草鱼遗传多样性的微卫星DNA分析

利用已发表的鲤微卫星引物在草鱼中进行PCR扩增,结果有5对引物(6个座位)能成功扩增并且有较高多态性,等位基因数在3-7个之间。这些异种扩增的草鱼微卫星符合孟德尔遗传规律。测序证明草鱼中的微卫星核心重复序列部分与鲤中的原始核心序列相似,也有一些变化。随后用这6个多态微卫星座位研究了来自长江水系的四个草鱼群体的遗传结构,结果显示每个群体的平均等位基因数在38与48之间,平均观测杂合度(Ho)在04000与05741之间,平均期望杂合度(HE)在04773与06489之间,有多个座位在不同的群体中偏离哈代-温伯格平衡。遗传距离分析表明四川群体与洞庭湖群体遗传距离最远,而嘉鱼群体与鄱阳湖群体遗传距离较近。分子变异分析(AMOVA)表明,群体内遗传变异与群体间遗传变异分别占总遗传变异的9560%与440%,固定系数(FST)为0044,这表明长江水系草鱼目前的群体分化很微弱。       

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。     

基于微卫星标记的中国枣食芽象甲地理种群遗传多样性分析

【目的】枣食芽象甲Scythropus yasumatsui是我国北方枣树Zizyphus jujuba上的一种重要的灾害性害虫,在陕西、山西、河北、河南等枣树主产区普遍发生。本研究旨在揭示我国枣食芽象甲不同种群间的遗传分化和基因交流规律。【方法】利用枣食芽象甲转录组测序的SSR序列,使用荧光标记PCR及毛细管电泳分型方法,筛选出8个微卫星位点,对我国5个省份(山西、陕西、宁夏、河北和河南)10个地理种群共308头枣食芽象甲样本进行种群遗传多样性分析。【结果】8个SSR位点均存在无效等位基因且偏离哈迪 温伯格平衡。各位点的有效等位基因数(Ne)为2.113~8.016,多态信息含量(PIC)为0.561~0.908,期望杂合度(He)为0.476~0.865;种群间遗传分化系数(Fst)平均值为0.151;基因流(Nm)平均值为1.594。枣食芽象甲种群间遗传分化系数与地理距离之间显著正相关(r=0.596, P=0.0035),基于Nei’s遗传距离和Cavalli-Sforza & Edwards余弦遗传距离的系统进化树将10个地理种群均聚为3个相同的分支。【结论】结果说明,枣食芽象甲种群遗传多样性较高,不同地理种群间存在高度的遗传分化,且有一定的基因交流;地理隔离是影响枣食芽象甲地理种群遗传分化和基因交流的重要因素。     

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。     

桂东南地区普通野生稻遗传多样性研究

利用25个微卫星位点对广西壮族自治区贺州、崇左、防城港3市8个居群301份普通野生稻材料的遗传多样性和遗传结构进行研究,结果表明桂东南地区普通野生稻遗传多样性丰富,平均等位基因数A=10.2400,有效等位基因数Ae=5.0221,平均期望杂合度He=0.7641,实际观察杂合度Ho=0.4840.根据固定指数(F=0.5653)计算出的异交率(t=0.2777)表明,普通野生稻的繁育系统是典型的混合繁育系统.对其遗传结构分析表明,总的遗传变异中有34.59%存在于居群间(Fst=0.3459).进一步研究发现大多数居群偏离了Hardy-Weinberg平衡且杂合体不足(Fis=0.2680,Fit=0.4817).最后根据各居群的遗传变异特点和遗传多样性比较,建议居群QT、YJ和TJ需要优先保护.     

蒙古沙葱萤叶甲种群遗传多样性的微卫星分析

【目的】沙葱萤叶甲 Galeruca daurica (Joannis)是一种近年来在内蒙古草原上猖獗成灾的新害虫,本研究旨在明确内蒙古沙葱萤叶甲不同地理种群间的遗传分化和基因交流程度。【方法】应用5对微卫星引物分析了沙葱萤叶甲8个地理种群的遗传多样性、基因流和遗传分化。【结果】5个位点等位基因数为10~18,有效等位基因数为9.2796~16.0388,多态信息含量值为0.6760~0.8985,期望杂合度为0.3430~0.5284,说明所选5个微卫星位点均为高度多态性位点。8个种群的期望杂合度为0.2216~0.3701,平均值为0.2680;种群间遗传分化系数为0.1244~0.4116,平均值为0.2521;种群间基因流为0.3574~1.7596,平均值为0.9622。8个地理种群根据遗传距离聚为3个分支,遗传距离与地理距离呈显著的正相关关系 (r=0.4854,P=0.0180)。【结论】沙葱萤叶甲种群遗传多样性低,不同地理种群之间基因流较小,遗传分化程度高;沙葱萤叶甲迁移能力弱和地理阻碍可能是限制其基因交流和导致遗传高度分化的主要原因。     

Genetic variability and level of differentiation among Brazilian pantanal wood stork populations

The Wood Stork (Mycteria americana) is a colonial wading bird of the tropical and lower subtropical zones. We assessed genetic structure within and among five stork colonies from the Brazilian Pantanal and compared our data with those from North American populations. Samples of 234 individuals were studied using protein electrophoresis to evaluate genetic variability and interpopulation differentiation. Of 22 loci examined, 7 were polymorphic (mean heterozygosity = 0.068). The low Fst value (0.005) indicated little intraspecific variation among breeding colonies. Estimated number of migrants per generation based on private alleles (Nm = 11.3) and on Fst (48.8) suggests high gene flow. Nei's genetic distance values among Pantanal colonies ranged from 0.0001 to 0.0034, demonstrating low genetic divergence among populations. Our data can be explained by supposing high gene flow levels among Pantanal colonies, and between North and South American populations, intermediated by a probable interbreeding population in Central America.     

中国落叶松-杨栅锈菌遗传多样性研究

采用SSR分子标记技术对采自全国19个地区、不同年份的落叶松-杨栅锈菌Melampsora larici-populina（简称MLP）36个单孢子堆菌系的遗传多样性和种群遗传结构进行了研究。用5对SSR多态性引物共检测到62个观察等位基因（Na）,有效等位基因数（Ne）为5.42–9.82,平均有效等位基因数为7.05。供试MLP样本在5个SSR位点上的多态性信息量（PIC）变化范围为0.64–0.89,平均值0.79。平均观察杂合度（Ho）、平均期望杂合度（He）分别为0.36和0.86,不同位点的S     

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。     

利用30个微卫星标记分析长江中下游鲢群体的遗传多样性

摘要: 利用30对微卫星分子标记对长江中下游5个鲢群体进行了遗传多样性分析。结果表明: 在30个基因座中, 共检测到144个等位基因, 每个座位检测到的等位基因数为1～10个, 其中有25个座位具有多态性, 多态位点百分率为83.33,5个群体的平均等位基因数A为4.0/4.1, 平均有效等位基因数Ne为2.4445～2.6332, 平均观察杂合度Ho为0.3233～0.3511, 平均期望杂合度He为0.4421～0.4704, 平均多态信息含量PIC为0.4068～0.4286。对数据进行F-检验, Fst值表明群体间的遗传分化程度中等, 并对基因型进行了基于Hardy-Weinberg平衡的卡方检验, 所得P值说明5个群体均一定程度上偏离了平衡。5个群体间的遗传相似系数为0.8466～0.9146,遗传距离为0.0893～0.1665, 并根据Nei氏标准遗传距离用UPGMA方法对5个鲢群体进行亲缘关系聚类。     

中国绒山羊遗传多样性现状和系统发生关系的微卫星分析

为了调查中国绒山羊遗传资源现状, 作者应用联合国粮农组织和国际家畜研究所推荐的19对微卫星引物并结合荧光PCR技术, 对9个中国地方产绒山羊群体和1个西非山羊品种进行了遗传多样性检测。14个微卫星座位在10个山羊群体中显示为高度多态, 可作为山羊遗传多样性分析的有效标记。多态信息含量和遗传杂合度等数据表明: 目前中国地方产绒山羊群体的遗传多样性较为丰富, 并且大部分保种场较好地保存了这些地方资源。采用非加权配对算术平均法构建的聚类图和采用主成分分析法得到的散点图均显示, 中国山羊与西非山羊为不同的2类; 中国产绒山羊中河谷山羊、河西绒山羊与其他山羊的遗传距离较远; 其他山羊又大致分为2类: 一类由辽宁绒山羊、新疆山羊、柴达木山羊、陕北山羊组成, 另一类由内蒙古绒山羊组成。此研究结果为开展我国地方绒山羊种质特性研究及资源保护和利用提供了科学依据。     

安徽省淮河水系短颌鲚群体遗传多样性

短颌鲚(Coilia brachygnathus)是一种小型经济鱼类,同时也是大型肉食性鱼类和江豚(Neophocaena phocaenoides)的饵料,在食物链中占据重要地位,受过度捕捞、环境污染以及栖息地破坏等多种因素的影响,短颌鲚野生资源面临严重威胁。目前有关淮河短颌鲚遗传资源的数据仍然缺乏。本研究采用微卫星分子标记对安徽省淮河水系短颌鲚5个群体进行遗传多样性分析。结果显示,10个微卫星位点在所有短颌鲚样本中均具有高度多态性,多态信息含量(PIC)0.852～0.942;5个短颌鲚群体均显示出较高的遗传多样性水平,期望杂合度H_e为0.879～0.903,多态信息含量(PIC)0.851～0.881。分子方差分析(AMOVA)显示,大多数遗传变异存在于群体内(97.88%),群体间的遗传变异仅为2.12%。5个群体遗传分化水平较低(F_st <0.05),其中,遗传分化系数最小的是浍河和颍河群体(F_st=0.004)且二者间遗传距离最近(D_a=0.161);遗传分化系数最大的是凤台和王家...     

侯晨曦：附表1-附表2

本研究基于7个叶绿体DNA片段（cpDNA）和2个核DNA片段（ITS和PZ8）的测序数据,对龙血树柴胡（Bupleurum dracaenoides Huan C.Wang,Z.R.He&H.Sun）8个居群的153个样本进行了遗传多样性和分布式样研究。cpDNA片段分析结果显示：龙血树柴胡在物种水平具有较高的遗传多样性（H_d=0.862;P_i=0.00567）,但居群内遗传多样性低,遗传变异主要存在于居群间,遗传分化显著（F_st=0.959）;而核DNA片段ITS和PZ8的数据分析结果显示,其遗传多样性较低（H_d=0.532,P_i =0.00121和H_d=0.349,P_i=0.00060）,遗传变异主要存在于居群内,居群间仅存在一定程度的遗传分化。中性检验和失配分布分析结果发现龙血树柴胡没有经历过近期种群扩张事件,8个居群的153个样本从遗传成份上可被分为两组。研究结果将为龙血树柴胡的资源保护和发掘提供参考。     

Genetic diversity of common carp from two largest Chinese lakes and the Yangtze River revealed by microsatellite markers

Six polymorphic microsatellites (eight loci) were used to study the genetic diversity and population structure of common carp from Dongting Lake (DTC), Poyang Lake (PYC), and the Yangtze River (YZC) in China. The gene diversity was high among populations with values close to 1. The number of alleles per locus ranged from 2 to 11, and the average number of alleles among 3 populations ranged from 6.5 to 7.9. The mean observed (H _O) and expected (H _E) heterozygosity ranged from 0.4888 to 0.5162 and from 0.7679 to 0.7708, respectively. Significant deviations from Hardy–Weinberg Equilibrium expectation were found at majority of the loci and in all three populations in which heterozygote deficits were apparent. The analysis of molecular variance (AMOVA) indicated that the percent of variance among populations and within populations were 3.03 and 96.97, respectively. The Fst values between populations indicated that there were significant genetic differentiations for the common carp populations from the Yangtze River and two largest Chinese freshwater lakes. The factors that may result in genetic divergence and significant reduction of the observed heterozygosity were discussed.     

三峡库区5 个鲢群体遗传变异的微卫星分析

研究利用10 个高度多态的微卫星标记对三峡水库秭归、巫山、云阳、忠县、木洞等5 个库区鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的野生群体进行了遗传多样性分析。检测到161 个等位基因, 群体共有等位基因84 个, 每个微卫星位点的等位基因数729 不等。平均观测杂合度Ho 为0.7840.846, 平均期望杂合度He 为0.8280.847, 平均多态信息含量PIC 为0.7970.817。Fst 值为-0.0010.009, 表明5 个鲢群体间没有遗传分化。Hardy-Weinberg 平衡检验表明巫山、云阳、木洞群体在一些位点上偏离遗传平衡。Bottleneck 分析显示长江三峡库区江段的鲢群体可能在历史上经历了遗传瓶颈。5 个群体间的遗传相似系数为0.8910.950, 遗传距离为 0.0500.115, 根据 Nei's 遗传距离所绘制的聚类图, 表明鲢群体间的遗传距离与其地理距离基本一致。贝叶斯分析结果也证实三峡库区5 个鲢群体可视为一个类群。尽管没有检测到遗传分化, 数据清晰地表明三峡库区的鲢群体仍有很高的遗传多样性, 研究结果为三峡地区和长江上游的鲢种质资源保护和种群评估提供了参考。       

基于G-SSR和EST-SSR标记的鲫6个群体遗传结构分析

研究同时利用非编码区和编码区微卫星标记(G-SSR和EST-SSR)分析黑龙江、长江、奉化江及淮河水系共6个野生鲫(Carassius auratus)群体的遗传多样性及遗传结构, 并比较2类不同来源SSR用于鲫群体遗传多样性分析的差异。8个G-SSR标记在6个鲫群体中检测到173个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为22、12.9、0.769、0.893和0.879, 群体间F_st值介于0.008—0.085, 其中来自黑龙江水系的2个群体与其余水系的所有群体均达到或接近于中等程度的遗传分化, 而长江、奉化江和淮河水系4个群体间的遗传分化程度不明显。Nei’s遗传距离介于0.203—0.701; 根据遗传距离所绘制的UPGMA聚类图将6个鲫群体划分为2个大分支, 其中来自黑龙江水系的2个群体聚为一枝, 其余水系群体聚为另一枝。贝叶斯分析也支持这一结果, 将6个鲫群体划分为2个最佳理论群。利用8个EST-SSR标记在6个鲫群体中共检测到155个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为19、9.5、0.728、0.870和0.855; 群体间F_st值和Nei’s遗传距离分别介于0.005—0.084和0.117—0.683; 基于EST-SSR标记的UPGMA聚类分析和贝叶斯分析也将6个鲫群体划为两大类群: 黑龙江水系群体; 长江、奉化江和淮河水系群体。G-SSR和EST-SSR标记检测6个鲫群体的平均多态信息含量(PIC)分别为0.786—0.864和0.761—0.833。研究结果显示: 6个野生鲫群体均具有较高的遗传多样性, 但黑龙江水系群体多样性低于其他水系群体; 尽管EST-SSR标记的多态性略小于G-SSR标记, 但是2类微卫星标记均揭示了相似的鲫群体遗传结构和分化格局。研究结果对鲫种质资源的保护和EST-SSR标记在鱼类群体遗传学研究价值的评价提供了新的信息。