长竹蛏群体遗传多样性的研究

摘要

本研究应用简单重复序列区间扩增（ISSR）分子标记技术，对中国北方沿海的长竹蛏（Gould）野生群体的遗传多样性进行了研究。从群体遗传学角度揭示了长竹蛏野生群体的遗传结构，对其种质资源的遗传多样性进行了评估，探讨了不同野生群体之间的遗传关系，以期为保护和合理利用长竹蛏的种质资源提供理论依据。主要研究结果如下： ⑴通过优化ISSR-PCR反应体系，从30个ISSR引物中筛选出13个用于ISSR分析。13个引物均显示出不同程度的多态性，在5个群体100只个体中共检测到326个位点，平均每个引物记录15．4个位点，扩增产物的分子量大多在200 bp～1500 bp之间。 ⑵多态位点比例和Shannon's指数是衡量群体遗传多样性的重要指标之一。实验结果显示：大连、烟台、莱州、青岛、赣榆5个群体的多态位点比例分别为60．43％、43．56％、52．15％、49．08％、57．98％。显示大连、赣榆群体的多态位点比例明显高于其他3个群体，结合Shannon's信息指数（D和Nei's基因多样性指数（h）看，大连与赣榆群体的遗传多样性水平较高，青岛与莱州群体次之，而烟台群体是5群体中遗传多样性水平最低的。 ⑶通过对大连、烟台、莱州、青岛、赣榆5个群体之间的遗传相似系数和遗传距离进行分析的结果显示：烟台与莱州之间的遗传距离最大，青岛与赣榆群体间的遗传距离最小。表明在长竹蛏5个自然群体中，青岛与赣榆之间的亲缘关系较近，烟台与莱州群体间的亲缘关系较远。 ⑷Nei's基因多样性指数（h）和Shannon's信息指数（I）在群体水平上分别为0．1674和0．2530，在物种水平上分别为0．2854和0．4390，显示出长竹蛏群体拥有较高的遗传多样性水平，物种水平的遗传多样性高于群体水平。群体内遗传多态度比例（Hpop/Hsp）为0．5445，群体间遗传多态度比例（Hsp-Hpop）/Hsp为0．4555，即长竹蛏群体发生的遗传变异有54．45％存在于群体内，45．55％的变异存在于群体间，说明群体内的变异是导致群体间分化的重要因素。 ⑸利用AMOVA的等级剖分法得出的群体间和群体内对总的遗传变异的贡献率表明，长竹蛏47．71％的变异发生在群体间，52．29％的变异发生在群体内，显著性检验显示长竹蛏群体间和群体内均有极显著的遗传分化（Фst=0．4770，P<0．001），这与上述4所得结果的趋势是一致的。 ⑹长竹蛏5群体之间的基因分化系数（Gst）均值为0．2889，由Gst估算的基因流（Nm）为1．3194。这表明5群体之间存在着有效的基因流，遗传漂变不是影响长竹蛏群体遗传分化的主要因素；引起长竹蛏群体遗传分化的因素可能与其繁育方式、各居群之间分布不连续造成的地理隔离、以及人为过度采捕导致资源量减少等因素有关。 ⑺根据群体间以及个体间的遗传距离，用MEGA V4．0软件中的邻接法（Neighbor-Joining，NJ），分别对5个群体以及全部样品的100只个体进行聚类分析的结果显示：长竹蛏5群体中，青岛和赣榆2个群体先聚成一支，再与大连和莱州群体聚为一支，最后与烟台群体聚成一支，这与上述3基本相同；大连、烟台、莱州、青岛和赣榆群体内的各20只个体分别汇聚成各自独立的一支，表明群体内的个体间有高度的遗传相似性。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章文献综述

1.1 长竹蛏的生物学特性简介

1.2 国内外有关竹蛏的研究

1.3 遗传多样性及其研究方法

1.4 分子标记技术及其在海洋贝类研究中的应用

1.4.1 分子标记技术概述

1.4.2 分子标记技术在海洋贝类研究中的应用

第二章材料与方法

2.1 实验材料

2.2 主要仪器设备

2.3 试剂来源及配制

2.3.1 主要试剂

2.3.2 提取DNA相关试剂的配制

2.3.3 琼脂糖凝胶电泳相关试剂的配制

2.3.4 ISSR引物

2.4 长竹蛏基因组DNA的提取与检测

2.4.1 基因组DNA的提取

2.4.2 DNA含量与纯度的检测

2.5 ISSR-PCR扩增

2.5.1 DNA模板的制备

2.5.2 ISSR引物的筛选

2.5.3 ISSR-PCR反应条件的优化

2.5.4 ISSR-PCR扩增产物的检测

2.6 数据的统计分析

2.6.1 电泳条带的记录

2.6.2 遗传多样性指数的计算

2.6.3 遗传相似度与遗传距离的计算

2.6.4.聚类分析

2.6.5 AMOVA分析

第三章 结果

3.1 DNA含量与纯度

3.2 ISSR引物的筛选

3.3 ISSR-PCR扩增反应体系的建立

3.4 长竹蛏5 个群体的遗传多样性

3.4.1 ISSR标记的多态性

3.4.2 群体的遗传多样性水平

3.5 长竹蛏群体的遗传结构

3.5.1 群体内的遗传相似度

3.5.2 群体间的遗传距离与遗传相似度

3.5.3 群体间的遗传分化

3.5.4 聚类分析结果

第四章 讨论

4.1 影响ISSR—PCR扩增反应的主要因素

4.2 长竹蛏自然群体的遗传多样性

4.3 长竹蛏5 个群体的亲缘关系

4.4 关于长竹蛏群体的遗传分化

4.5 长竹蛏遗传多样性的保护和利用

4.6 ISSR技术在检测贝类群体遗传多样性方面的特点

结语

参考文献

附 录

已发表论文

致谢