长江流域泥鳅群体遗传多样性研究

论文摘要

本文采用线粒体DNA细胞色素c氧化酶Ⅰ基因序列分析方法,对长江流域四川夹江泥鳅群体（SC）、重庆泥鳅群体（CQ）、湖北宜昌泥鳅群体（YC）、湖北武汉二倍体泥鳅群体（WHD）、湖北武汉四倍体泥鳅群体（WHT）、湖南岳阳洞庭湖区二倍体泥鳅群体（DTD）、湖南岳阳洞庭湖区四倍体泥鳅群体（DTT）、安徽安庆泥鳅群体（AQ）、江西九江鄱阳湖区泥鳅群体（PYH）、江苏太湖泥鳅群体（TH）、江苏南京泥鳅群体（NJ）11个群体和淮河流域江苏连云港泥鳅群体（LYG）1个群体进行遗传多样性分析。同时采用SRAP分子标记技术和线粒体DNA控制区测序方法对湖北武汉和湖南岳阳洞庭湖两个分布重叠区的二倍体和四倍体泥鳅进行遗传多样性的比较分析。以期为我国长江流域泥鳅种质资源和生物多样性的保护、以及为泥鳅的良种选育提供理论依据。首先,采用SRAP分子标记技术和线粒体DNA控制区基因序列分析方法,对湖北武汉和湖南岳阳洞庭湖两个分布重叠区二倍体（WHD、DTD）和四倍体泥鳅（WHT、DTT）野生群体进行遗传多样性的比较分析。SRAP分析结果表明,18对多态性引物组合在4个泥鳅群体中共检测到534个位点,每对引物组合检测的位点数为23-40个；各群体的Nei’s基因多样性（h）和Shannon’s信息指数（I）平均值分别为0.205-0.218和0.324-0.341,4个群体间的h以及I差异不明显；基于Nei’s无偏遗传距离构建的UPGMA树显示,洞庭湖二倍体和四倍体泥鳅群体亲缘关系最近,先聚为一支,再与武汉四倍体泥鳅聚为一支,而武汉二倍体泥鳅聚为单独一支。测定了4个泥鳅群体40个个体线粒体DNA控制区序列片段（932-935 bp）,发现47个变异位点,共计29种单倍型。洞庭湖四倍体和二倍体泥鳅群体的核苷酸多样性（π）分别为0.898%和0.872%,明显大于武汉四倍体（π=0.465%）和二倍体（π=0.675%）。在同域分布二倍体和四倍体泥鳅群体中,洞庭湖四倍体遗传多样性略大于洞庭湖二倍体,武汉二倍体则明显大于武汉四倍体。AMOVA分析表明,泥鳅群体的遗传变异主要来自群体内（62.68%）,群体间的变异达到37.32%；群体间成对固定指数FST及K 2-p遗传距离均显示,洞庭湖四倍体与二倍体泥鳅群体无明显分化,其余群体间均存在显著分化。控制区序列单倍型Bayesian系统树与SRAP分析所揭示的4个泥鳅群体的亲缘关系相似。其次,利用mtDNA细胞色素c氧化酶Ⅰ基因序列分析对12个泥鳅群体的遗传多样性进行分析。测定了12个泥鳅群体120个个体线粒体DNA细胞色素c氧化酶Ⅰ基因序列片段（655 bp）,发现117个变异位点,没有插入缺失位点。共检测到65种单倍型,平均单倍型多样性为0.973,平均核苷酸多样性为0.712%,其中共享单倍型有16个（24.6%）。AMOVA分析表明,泥鳅12个群体的遗传变异主要来自群体内（54.74%）,群体间的变异占45.26%,且群体间存在极显著分化（FST=0.4526,P<0.001）。根据Kimura 2-parameter模型计算出泥鳅群体间的平均K 2-p遗传距离为0.005-0.066。根据泥鳅群体间K 2-p遗传距离构建12个群体的NJ系统树和UPGMA系统树显示,PYH群体单独聚为一支,且位于NJ树和UPGMA树的基部。根据K 2-p遗传距离,以大鳞副泥鳅为外类群构建120个个体的UPGMA树显示,除鄱阳湖群体10个个体单独聚为一支外,其他11个群体均与其他群体存在交叉现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 第一章 前言
• 1 遗传多样性的含义及研究遗传多样性的意义
• 1.1 遗传多样性的含义
• 1.2 研究遗传多样性的意义
• 2 遗传多样性的研究方法
• 2.1 形态学标记
• 2.2 细胞学标记
• 2.3 生物化学标记
• 2.4 分子标记
• 2.4.1 限制性片段长度多态性标记
• 2.4.2 随机引物扩增多态性标记
• 2.4.3 微卫星DNA分子标记
• 2.4.4 扩增片段长度多态性标记
• 2.4.5 单核苷酸多态性标记
• 2.4.6 相关序列扩增多态性标记
• 2.4.7 线粒体DNA
• 3 鱼类线粒体DNA的特点
• 3.1 mtDNA控制区的特点
• 3.2 细胞色素c氧化酶Ⅰ（COI）的特点
• 4 泥鳅种质资源和遗传学研究现状
• 5 本研究的目的和意义
• 第二章 同域分布二倍体和四倍体泥鳅群体的遗传结构
• 1 材料与方法
• 1.1 样本采集与DNA提取
• 1.2 主要仪器及试剂
• 1.3 基因组DNA的提取与检测
• 1.4 SRAP-PCR扩增和电泳检测
• 1.4.1 SRAP-PCR扩增
• 1.4.2 SRAP扩增产物检测
• 1.4.2.1 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 1.4.2.2 银染
• 1.5 mtDNA控制区序列扩增和测序
• 1.6 统计分析
• 1.6.1 SRAP分析
• 1.6.2 mtDNA控制区序列分析
• 2 结果与分析
• 2.1 SRAP分析
• 2.1.1 SRAP扩增多态性及群体遗传多样性
• 2.1.2 群体间遗传距离和亲缘关系
• 2.2 mtDNA序列分析
• 2.2.1 序列特征和群体遗传多样性
• 2.2.2 群体的遗传结构
• 2.2.3 群体单倍型系统发育关系
• 3 讨论
• 3.1 不同倍性泥鳅群体的遗传多样性
• 3.2 不同倍性泥鳅群体遗传分化
• 第三章 基于mtDNA COI基因分析长江流域泥鳅群体的遗传多样性
• 1 材料与方法
• 1.1 样本采集与DNA提取
• 1.2 mtDNACOI基因扩增和测序
• 1.3 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 泥鳅群体mtDNA COI基因片段的序列特征和群体遗传多样性
• 2.2 泥鳅群体的遗传分化
• 2.3 泥鳅群体的遗传距离和群体扩张
• 3 讨论
• 3.1 COI基因片段核苷酸的组成
• 3.2 长江流域泥鳅群体的遗传多样性
• 3.3 长江流域泥鳅群体的遗传分化
• 参考文献
• 附录
• 致谢