贵州7个鲤养殖群体遗传多样性与遗传结构分析.pdf
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1、书书书文章编号:()贵州 个鲤养殖群体遗传多样性与遗传结构分析收稿日期:基金项目:湖库大水面鲢鳙鱼养殖技术规程(黔科合支撑 一般 )作者简介:纪达(),男,黑龙江饶河人,硕士研究生,研究方向为水产养殖学。通信作者:姚俊杰,教授。:纪达,杨玉梅,姚俊杰,王益海,张书海,(贵州大学渔业资源与环境研究中心,贵阳 ;贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,贵阳 ;黔东南州水产技术推广站,贵州凯里 )摘要:为探究贵州鲤()养殖群体遗传多样性与遗传分化现状,基于线粒体 基因,采用 扩增与直接测序法,对贵州 个鲤养殖群体进行了遗传多样性及遗传结构分析。结果显示,尾个体共界定了 种单倍型,个养殖群
2、体整体单倍型多样性指数()、核苷酸多样性指数()分别为 、。单倍型网络图()显示,个养殖群体间没有形成明显的谱系结构和地理结构。分析结果显示,群体间和群体内变异占比分别为 和 ,遗传分化指数()为 ,达到极显著差异水平()。基因流()值显示,除松浦镜鲤与松浦红镜鲤群体、金背鲤与建鲤群体 值分别为 、外,其余群体间 值均小于 。个养殖群体中性检验 、结果均未出现显著负值。结果表明,贵州 个鲤养殖群体总体核苷酸多样性指数偏低,其中,松浦镜鲤、松浦红镜鲤、福瑞鲤核苷酸多样性指数极低;个鲤养殖群体总体遗传分化程度较高;各群体遗传变异主要发生在群体内部,遗传多样性有待提高。关键词:贵州省;鲤;养殖群体;
3、遗传多样性;遗传结构中图分类号:文献标志码:鲤()是亚欧大陆养殖范围最广、历史最悠久的淡水鱼 ,经过历史上长期的自然选择与近代人工杂交选育过程,形成了极为丰富的鲤的品种。遗传资源的多样性为鲤的遗传育种提供了便利。截止到 年,我国已有 个鲤新品种获得水产新品种认定 。近年来,由于大规模的养殖开发,导致很多鲤的品种遗传多样性降低 。遗传多样性水平直接关系到鲤的生产价值,通过对鲤群体遗传多样性和遗传结构的研究,可以评价其种质资源现状和种群进化关系 。线粒体 ()具有母系遗传、进化速度快等特点,线粒体基因片段 、区、细胞色素 基因(,)、等已作为一些鱼类遗传多样性的标记 。的结构和功能清晰,丰富的碱基
4、含量可以更客观地反映出密码子使用的偏倚性 。同时,基因可以灵敏地反映出生物的进化情况,是研究水产动物遗传多样性和系统进化的重要基因 。目前,对于贵州鲤遗传多样性的研究主要见于野生群体,如袁振兴等 采用 和 测序技术对野生都柳江鲤 区进行测序分析,发现都柳江鲤遗传多样性较高;向燕等 研究了清水江鲤线粒体 基因序列及遗传多样性;董在杰等 基于微卫星标记发现,清水江鲤遗传多样性较高。贵州省鲤的种类大多为稻田、池塘、循环水等养殖群体,对于贵州省养殖鲤群体遗传多样性与遗传结构的研究尚未见报道,其遗传多样性、遗传背景现状尚不明确。因此,本研究基于线粒体 基因,对贵州个鲤养殖群体进行遗传多样性与遗传结构分析
5、,以期明确贵州省养殖鲤群体种质资源现状,海洋渔业 年为贵州养殖鲤的良种选育提供基础数据。材料与方法 材料实验所用松浦镜鲤()、松浦红镜鲤()、兴国红鲤()取自遵义市华利兴农业发展有限公司,建鲤()取自龙里县湾滩河稻田养鱼试验田,福瑞鲤(,)取自遵义市红笑康循环农业科技有限公司,都匀红鲤()取自都匀市匀东镇杨里生态种养殖有限公司,金背鲤()取自黄平县旧州镇稻田养鱼基地(表 ),共 尾。基因组 的提取与检测剪取鲜活鲤个体背部肌肉,无水乙醇 保存。采用擎科生物科技有限公司的动物基因组提取试剂盒提取 ,获得的 样品采用分光光度计检测,样品 值均在 范围,保存备用。线粒体 区 扩增 采用 体系,模板 ,
6、上下游引物各 ,金牌 (擎科生物科技有限公司)。引物序列为 :;:。扩增条件为:预变性 ,变性 ,退火 ,延伸 ,个循环,最后 终延伸 。产物用 的琼脂糖进行凝胶电泳检测,在凝胶成像系统上观察产物长度与浓度,原液委托擎科生物科技有限公司进行双向测序。数据统计及分析运用 软件对测序结果进行人工拼接 ;运用 软件统计碱基含量和各群体间的遗传距离,使用邻接法构建系统进化树 ;运用 软件统计单倍型()种类和数量,并计算单倍型多样性指数()、核苷酸多样性指数(),绘制歧点分布曲线图 ;运用 构 建 单 倍 型 网 络 图 ;运 用 计算遗传分化指数(),进行分子变异方差分析,以 次置换分析显著性 ;基因
7、流()按照公式()计算。结果与分析 个鲤群体 基因碱基组成对 尾鲤线粒体 基因进行扩增与测序,将测序结果两端不稳定部分裁剪,保留 左右的序列用于进一步的分析。序列中,、种 碱 基 平 均 含 量 分 别 为 、,其中,含量为 ,含量为 (表 )。基于 序列的遗传多样性参数基于 序列分析,个鲤养殖群体共界定出 种单倍型,整体单倍型多样性指数()和核 苷 酸 多 样 性 指 数()分 别 为 和 。其中,金背鲤群体单倍型多样性指数最高,达到 ,福瑞鲤群体单倍型多样性指数最低,仅为 ;都匀红鲤群体核苷酸多样性指数最高,为 ,福瑞鲤核苷酸多样性指数最低,仅为 (表 )。表 采样信息 群体 时间 样本量
8、 尾 采样点 养殖模式 繁殖方式 松浦镜鲤 遵义市池塘养殖人工繁殖松浦红镜鲤 遵义市池塘养殖人工繁殖金背鲤 黄平县稻田养殖自然繁殖建鲤 龙里县稻田养殖人工繁殖福瑞鲤 ,遵义市循环水养殖人工繁殖都匀红鲤 都匀市稻田养殖自然繁殖兴国红鲤 遵义市池塘养殖人工繁殖第 期纪达,等:贵州 个鲤养殖群体遗传多样性与遗传结构分析表 个鲤群体 序列碱基组成()()群体 碱基组成 松浦镜鲤 松浦红镜鲤 金背鲤 建鲤 福瑞鲤 ,都匀红鲤 兴国红鲤 平均 表 个鲤群体线粒体 序列的遗传多样性参数()()群体 单倍型数 单倍型多样性指数()核苷酸多样性指数()平均核苷酸差异度 松浦镜鲤 (、),松 浦 红 镜 鲤 (、
9、),金背鲤 (、),建鲤 (、),福 瑞 鲤 ,(、),都匀红鲤 (),兴 国 红 鲤 (、),总体 系统树与单倍型网络结构用 软件基于 序列绘制单倍型网络图,结果显示:各单倍型交织在一起,各群体之间均未形成明显的谱系结构,在 个群体中分布最多,除都匀红鲤和福瑞鲤外,其余 个群体中均有分布;个鲤群体间没有共享单倍型(图 )。基因 树显示,建鲤与福瑞鲤聚成一支,节点布展值为 ;松浦镜鲤与松浦红镜鲤聚成一支,节点布展值为 ;都匀红鲤与金背鲤聚成一支,节点布展值为 (图 )。贵州 个鲤养殖群体间的遗传分化基于 基因,贵州省 个鲤养殖群体间的遗传距离在 至 之间,遗传距离普遍较近,其中松浦镜鲤与松浦红
10、镜鲤群体间的遗传距离最小,仅为 (表 )。基于 序列,个鲤养殖群体间的遗传分化系数 值范围在 。其中,福瑞鲤群体和松浦镜鲤群体间的 值最大,为 (表)。统计检验结果显示,个群体均未达到极显著差异()。基因流()计算结果显示,建鲤群体与金背鲤群体基因流()值为 ,松浦镜鲤群体与松浦红镜鲤群体基因流()值为 ,其余群体间基因流()值均小于 (表 )。海洋渔业 年图 基于 序列构建的 个鲤群体单倍型网络图 图 基于 基因的 个鲤群体 进化树 表 基于 基因的 个鲤群体间及群体内遗传距离 群体 都匀红鲤 福瑞鲤 ,建鲤 金背鲤 松浦镜鲤 松浦红镜鲤 兴国红鲤 都匀红鲤 福瑞鲤 ,建鲤 金背鲤 松浦镜鲤
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