日本鯖種群遺傳結(jié)構(gòu)與演化歷史分析.pdf

1、本論文采用細(xì)胞色素C氧化酶亞基I(COI)基因、線粒體細(xì)胞色素b（Cytochrome b,Cytb）基因、控制區(qū)（Control Region,D-loop）序列，以及基因組微衛(wèi)星標(biāo)記，對(duì)日本鯖（S.japonicus）的11個(gè)群體包括：東海海域7個(gè)群體（ES-1～ES-7）、黃海海域1個(gè)群體（SD）、北太平洋1個(gè)群體（BT）、臺(tái)灣北面海域1個(gè)群體（TW）以及1個(gè)西非群體（XF）進(jìn)行分析，研究11個(gè)日本鯖群體的遺傳多樣性、種群結(jié)構(gòu)、以

2、及種群演化歷史，以期為日本鯖漁業(yè)資源的有效管理和合理開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
　　1.基于COI序列分析11個(gè)日本鯖群體的遺傳結(jié)構(gòu)
　　通過(guò)PCR擴(kuò)增及測(cè)序日本鯖11個(gè)群體共獲得290條COI序列，共檢測(cè)到27種單倍型，34個(gè)變異位點(diǎn)。序列多樣性分析結(jié)果顯示11個(gè)群體的單倍型多樣性（Hd）指數(shù)為0.61396±0.02588，核苷酸多樣性（π）指數(shù)為0.00196±0.00043。遺傳距離顯示，除西非群體外其它10群體間的

3、遺傳距離大于0.01，而其他10群體間的遺傳距離較小。Fst分析揭示了西非（XF群體）日本鯖群體與其它日本鯖群體存在遺傳分化現(xiàn)象，NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)與單倍型的網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)現(xiàn)太平洋海域的10群體聚在一起沒(méi)有明顯的地理群系結(jié)構(gòu)，西非群體單獨(dú)聚為一支。分子方差分析揭示了將所有群體全部歸為一組進(jìn)行分析，種群間的變異為41.26％，種群內(nèi)的變異為58.74%，種群內(nèi)的變異與種群間的變異相差不大。計(jì)算得到擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在13.65萬(wàn)年前，正處于更新世晚期

4、。
　　2.基于Cytb序列分析11個(gè)日本鯖群體的遺傳結(jié)構(gòu)
　　通過(guò)PCR擴(kuò)增及測(cè)序共獲得288條Cytb序列，共檢測(cè)到64種單倍型，90個(gè)變異位點(diǎn)。序列多樣性分析結(jié)果顯示11個(gè)群體的單倍型多樣性（Hd）指數(shù)為0.73771±0.002408，核苷酸多樣性（π）指數(shù)為0.00398±0.00056。遺傳距離顯示，除西非群體與其它10群體間的遺傳距離大于0.02，其他10群體間的遺傳距離較小為0.00080～0.00402。F

5、st分析揭示了西非（XF群體）日本鯖群體與其他日本鯖群體有遺傳分化現(xiàn)象，NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)與單倍型的網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)現(xiàn)太平洋海域的10群體聚在一起沒(méi)有明顯的地理群系結(jié)構(gòu)，西非群體單獨(dú)聚為一支。分子方差分析揭示了將所有群體全部歸為一組進(jìn)行分析，種群間的變異為48.72%，種群內(nèi)的變異為51.28%，種群內(nèi)的變異與種群間的變異相差不大。擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在6.82萬(wàn)年前，正處于更新世晚期。
　　3.基于D-loop序列分析11個(gè)日本鯖群體的遺傳結(jié)構(gòu)

6、
　　通過(guò)PCR擴(kuò)增及測(cè)序共獲得288條D-loop序列，共檢測(cè)到131種單倍型，113個(gè)變異位點(diǎn)。序列多樣性分析結(jié)果顯示11個(gè)群體的單倍型多樣性（Hd）指數(shù)為0.9608±0.0064，核苷酸多樣性（π）指數(shù)為0.01555±0.00114。在得到的控制區(qū)序列中，終止序列區(qū)識(shí)別了3個(gè)TAS序列，中央保守區(qū)識(shí)別了CSB-F、CSB-E和CSB-D，保守序列區(qū)識(shí)別了CSB-1、CSB-2和CSB-3序列。遺傳距離顯示，除西非群體與其

7、它10群體間的遺傳距離大于0.05，其他10群體間的遺傳距離較小為0.0094～0.0160，F(xiàn)st分析揭示了XF群體和以上10個(gè)群體間的遺傳分化均達(dá)到很高水平且顯著，NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)與單倍型的網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)現(xiàn)太平洋海域的10群體聚在一起沒(méi)有明顯的地理群系結(jié)構(gòu)，西非群體單獨(dú)聚為一支。分子方差分析揭示了將所有XF群體與其他10群體分為兩組進(jìn)行分析，組間的變異為77.19%，種群內(nèi)的變異為22.35%，變異主要來(lái)源于組間差異。擴(kuò)張時(shí)間大約發(fā)生在10

8、.83～21.67萬(wàn)年前，正處于更新世晚期。
　　4.日本鯖10對(duì)多態(tài)微衛(wèi)星引物的開(kāi)發(fā)及跨種擴(kuò)增
　　本研究采用RAP D-PCR法共開(kāi)發(fā)了10對(duì)多態(tài)微衛(wèi)星引物。共獲得99個(gè)等位基因，片段長(zhǎng)度范圍為135～325 bp，每個(gè)位點(diǎn)上觀測(cè)等位基因數(shù)在4～17。每個(gè)位點(diǎn)的多態(tài)信息含量（PIC）為0.3931～0.893之間，觀測(cè)雜合度在0.2759～0.8621之間，期望雜合度在0.4307～0.9177之間。只有一個(gè)位點(diǎn)呈中度多

9、態(tài)，其余9個(gè)位點(diǎn)都高度多態(tài)性。有2個(gè)位點(diǎn)偏離哈-溫平衡，這10對(duì)多態(tài)性微衛(wèi)星引物其中9對(duì)可以對(duì)澳洲鮐中進(jìn)行有效的擴(kuò)增，為日本鯖群體遺傳多樣性的評(píng)價(jià)，種質(zhì)鑒定及漁業(yè)資源的管理及保護(hù)提供了理論依據(jù)與基礎(chǔ)。
　　5.基于9對(duì)多態(tài)微衛(wèi)星引物分析10個(gè)日本鯖群體的遺傳多樣性
　　本研究，共選取了9個(gè)多態(tài)性微衛(wèi)星標(biāo)記，對(duì)10個(gè)日本鯖群體的遺傳多樣性和種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在10個(gè)群體中共檢測(cè)到151個(gè)等位基因，每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)為11（S

10、J-45）～26（SJ-30）之間。平均等位基因最高的為SD群體（Na=10.33），最低的是TW群體（Na=6.00）。所有群體的平均期望雜合度（He）都大于平均觀測(cè)雜合度（Ho）。10個(gè)群體的平均多態(tài)信息含量在0.6315～0.7469之間，9對(duì)引物10個(gè)群體90個(gè)組合中有80%的組合不偏離哈溫平衡。Fst與UPGMA聚類分析表明，10個(gè)群體不存在明顯的地理譜系結(jié)構(gòu)，相距甚遠(yuǎn)的SD群體與ES-1聚為一支以及ES-6、ES-7和BT聚