中国东南沿海常见弹涂鱼种群遗传多样性和DNA条形码研究

论文摘要

DNA条形码技术作为现今生物分类学中重要的分子技术,可以快速准确地鉴定物种,为生物的保护及生态系统的维护作出巨大贡献。文章利用细胞色素氧化酶Ⅰ号(cytochrome C oxidase subunit1)基因和氧化还原酶亚基Ⅱ(NADH dehydrogenase subunit2, ND2)基因两个分子标记以及联合两个基因共同分析,利用建树和统计学的双重方法,对我国东南沿海六个地方的大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris),弹涂鱼(Periophthalmus modestus)和青弹涂鱼(Scartelaos histophorus)共178头个体的种间和种内进行遗传学分析,为我国东南沿海的湿地遗传多样性保护及其条形码研究提供科学知识。系统发育树显示三个物种间分化明显,与种内遗传距离有明显差异。种下水平分析显示东南沿海大弹涂鱼的6个不同地理种群之间均有共享单倍型,地理种群间遗传分化差异程度小且六个地理种群的COI基因交流频繁。ND2基因显示上海崇明岛种群与另外5个地理种群达到了中等遗传分化的程度。三个基因标记均显示三种鱼类及其各自地理种群的核苷酸多样性低而单倍型多样性高。文章认为ND2基因比COI基因的灵敏度大,用于鉴别遗传分化不明显的种群有一定的帮助。联合基因在网络进化图中有较强的应用优势。相对于传统的构建二叉分支系统发育树方法来说,统计学方法及多分枝的网络进化树对于地理分化不明显的种群有更灵敏的鉴别能力,有助于种下地理种群研究。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 DNA条形码简介及技术概况
• 1.2 DNA编码技术原理及其应用
• 1.2.1 DNA编码技术原理及最初目标
• 1.2.2 DNA条形码的应用范围
• 1.2.3 DNA条形码是保护生物科学领域的推动力量
• 1.3 barcoding在保护生物学上的进展
• 1.4 DNA条形码的缺点以及不足
• 1.4.1 生物多样性信息不完全
• 1.4.2 线粒体基因遗传的潜在问题
• 1.4.3 同物种的不同地理分布所造成的隔离问题
• 1.4.4 COI基因的进化速率问题
• 1.5 中国常见弹涂鱼类的早期研究
• 1.5.1 大弹涂鱼简介及其早期研究概述
• 1.5.2 弹涂鱼简介及其早期研究概述
• 1.5.3 青弹涂鱼简介及其早期研究概述
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料获得
• 2.2 总量DNA提取
• 2.3 COI基因扩增
• 2.4 PCR产物纯化和测序
• 2.5 DNA序列数据的处理
• 2.5.1 序列比对、基因距离及多样性计算
• 2.5.2 构建系统发育树
• 2.5.3 最小距离法计算大弹涂鱼地理种群成立的成功率
• 2.5.4 DNA条形码空隙分析
• 2.5.5 单倍型网络进化树分析
• 3 研究结果
• 3.1 三种基因的部分序列差异分析
• 3.2 三种弹涂鱼的单倍型数量及分配
• 3.3 三种弹涂鱼种间及种内遗传多样性及遗传距离差异
• 3.3.1 三种弹涂鱼遗传多样性及遗传距离差异
• 3.3.2 大弹涂鱼及青弹涂鱼地理种群遗传多样性及遗传距离差异
• 3.4 中国东南沿海三种弹涂鱼系统发育树
• 3.5 三种鱼类种上及种下的DNA条码空隙计算
• 3.6 大弹涂鱼及青弹涂鱼单倍型网络进化树图
• 3.7 大弹涂鱼和青弹涂鱼地理种群遗传分化指数及基因流的测定
• 3.8 统计学MD计算种下分类成功率
• 4 结论
• 4.1 三种弹涂鱼遗传多样性分析
• 4.2 系统发育树显示的三种弹涂鱼种间及种内亲缘关系
• 4.3 网络进化图显示大弹涂鱼与青弹涂鱼地理种群间的亲缘关系
• 4.4 地理种群遗传结构分析
• 4.5 DNA条形码及分析方法的研究
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录
• 致谢
• 附录