松江鲈(Trachidermus fasciatus)种群的形态学与遗传学研究及四种鳕鱼的遗传学研究

摘要

松江鲈(Trachidermus fasciatus Heckel)隶属于鲉形目(Scorpaeniformes)、杜父鱼科(Cottidae)、松江鲈属(Trachidermus)，为小型降河洄游鱼类，是我国水生野生二级保护动物、中国优先保护鱼类—级物种名录，于2004年被列入中国物种红色名录。本文利用形态学和线粒体DNA序列及ISSR(Inter-simple sequence repeat)的方法分别对采自丹东、秦皇岛和文登松江鲈3个群体进行了研究。 运用主成分分析、聚类分析和单因子方差分析方法对3个群体的20个量度特征和7个分节特征进行了研究。结果显示不同群体在可数性状上除尾鳍鳍条数有差异外，其他可数性状无明显差异；3个群体在5个量度特征卜存在显著差异，不同群体间存在—定的差异。但这些差异属于种内不同地理群体间的差异。 利用PCR技术扩增了丹东、秦皇岛和文登3个群体线粒体DNA控制区片段，在获得的512bp的D-loop序列中发现37个多态核苷酸变异位点，86个个体具有48种单倍型，丹东群体的DNA序列多态最丰富(1228％)，遗传多样性较高，秦皇岛群体的最低(0.538％)。群体间和群体内遗传距离相当；分子变异分析显示，松江鲈群体间存在显著的遗传分化。利用Kimura-2模型构建的NJ树显示：各群体没有形成明显分支。中性检验和核苷酸不配对分布揭示松江鲈经历了近期的群体扩张事件。成功扩增了松江鲈细胞色素b序列片段，在402bp的Cyt b基因片段中，13个个体出现了5种单倍型，3个群体有1个共享单倍型。共发现5个变异位点，核苷酸多样性(π)为0.3％，单倍型多样性(h)为0.628。与控制区序列相比，Cyt6基因比较保守。对松江鲈的线粒体16S rRNA基因片段进行了扩增和序列测定，得到长度为572bp的序列片段，碱基含量的平均值为(％)：A=28.8，T=23.9，C=23.8，G=23.5，11条序列片段共发现3个变异位点，4种单倍型h=0.4909，π=0.12％。其进化速率最慢，最为保守。 利用6个ISSR引物在3个群体85个个体中扩增出的条带数目22～97不等，片段大小在0.2～2.5 kb之间，其中多态片段为324条。丹东野生群体的Shannon多样性指数最高(H=0.3507)，秦皇岛人工繁育群体最低(H=0.2769)，即松江鲈野生群体的遗传多样性水平高于人工繁育群体。秦皇岛人工繁育群体与丹东和文登两野生群体间遗传分化系数(Gst=0.34900；Gst=0.39646)明显高于丹东野生群体和文登野生群体间的遗传分化系数(Gst=0.07240)，而丹东和文登两野生群体间的基因流(6.40608)明显高于这两个群体与秦皇岛人工繁育群体的基因流(0.93266；0.76116)。 本文第二部分选取了四种鳕科鱼类：狭鳕(Theragra chalcogramma)、太平洋鳕(Gadus macrocephalus)、蓝鳕(Micromesistius poutassou)和远东宽突鳕(Eleginusgracilis)，对其线粒体16S rRNA、Cytochrome oxidase subunit I(COI)和细胞色素b(Cytb)基因片段序列进行了测定，分析比较了不同鳕鱼种间的序列差异。通过PCR扩增和序列测定，得到4种鳕鱼线粒体3个基因片段的总长度分别为539 bp(16S rRNA)、601bp(COI)和385 bp(Cyt b)，其中共检测到189处核苷酸替代，蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是第三密码子位点上的同义转换。基因片段的A+T含量都较高。核苷酸组成分析结果表明，Cyt b与COI两个蛋白质编码基因的鸟嘌呤含量普遍较低，这一点在其第三密码子位点上表现最为明显。4种鳕鱼种内个体间序列变异较小，3个基因片段的核苷酸替代速率依次为Cy b>COI>16S rRNA。Cyt b基因片段序列的分析结果显示太平洋鳕和狭鳕间分歧时间约为219万年，发生于中新世(Miocene)；宽突鳕与蓝鳕间分歧时间约为653万年，发生在上新世(Pliocene)。根据遗传距离构建的NJ系统树表明，狭鳕与太平洋鳕的亲缘关系较近，与蓝鳕的亲缘关系较远。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1松江鲈概述

1.1.1松江鲈的分类地位及分布

1.1.2松江鲈的形态特征

1.1.3松江鲈的生物学特征

1.1.4松江鲈遗传学研究进展

1.2鳕鱼概述

1.2.1鳕鱼的分类地位及分布

1.2.2鳕鱼的形态特征

1.2.3鳕鱼的生物学特征

1.2.4鳕鱼遗传学研究进展

1.3遗传多样性

1.3.1遗传多样性的含义及研究意义

1.3.2遗传多样性的常用研究方法

1.4本研究的目的及意义

2松江鲈的形态学及遗传学研究

2.1松江鲈的形态学研究

2.1.1材料与方法

2.1.2结果与分析

2.1.3讨论

2.2基于线粒体DNA控制区的松江鲈种群遗传学研究

2.2.1材料与方法

2.2.2结果

2.2.3讨论

2.3松江鲈Cyt b基因片段序列分析

2.3.1材料与方法

2.3.2结果与分析

2.3.3讨论

2.4松江鲈16S rRNA基因片段分析

2.4.1材料与方法

2.4.2结果与分析

2.4.3讨论

2.5松江鲈三个群体的ISSR分析

2.5.1材料与方法

2.5.2结果与分析

5.3讨论

2.6小结

3四种鳕鱼的遗传学研究

3.1鳕鱼COI基因片段分析

3.1.1材料与方法

3.1.2结果与分析

3.1.3讨论

3.2鳕鱼Cyt b基因片段序列分析

3.2.1材料与方法

3.2.2结果与分析

3.2.3讨论

3.3鳕鱼16S rRNA基因片段序列分析

3.3.1材料与方法

3.3.2结果与分析

3.3.3讨论

3.4小结

参考文献

致谢

个人简历

发表的学术论文