貽貝屬的系統(tǒng)發(fā)育及群體的形態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)研究.pdf

1、貽貝(Mytilus spp.)隸屬軟體動(dòng)物門(Mollusca)、瓣鰓綱(Lamellibranchia)、異柱目(Anisomyaria)、貽貝科(Mytilidae)、貽貝屬(Mytilus),貽貝分布廣泛,不同的氣候、緯度和海況有不同的品種,是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)貝類。中國(guó)分布的貽貝有紫貽貝(Mytilus galloprovincialis Lamarck)、厚殼貽貝(Mytilus coruscusGould)和翡翠貽貝(Pern

2、a viridis Linnaeus)等。
　　 本研究對(duì)三種貽貝開展了形態(tài)學(xué)、線粒體DNA COI序列研究,分析了三種貽貝不同群體的遺傳多樣性現(xiàn)狀,研究了紫貽貝雙單親遺傳現(xiàn)象及兩種mtDNA基因型F和M型的分化程度。此外,還以翡翠貽貝,條紋隔貽貝為外群,基于mtDNACOI和16S rRNA序列探討了貽貝屬5個(gè)種類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,以明確5種貽貝的分類地位及其分化程度。
　　 1.運(yùn)用形態(tài)學(xué)方法研究了三種貽貝不同群體間的

3、形態(tài)差異。對(duì)紫貽貝9群體共268個(gè)個(gè)體的殼長(zhǎng)、殼高、殼寬、濕全重、貝殼濕重及軟體部濕重進(jìn)行測(cè)量,并進(jìn)行了聚類分析、單因子方差分析及生長(zhǎng)性狀分析。結(jié)果顯示:9個(gè)群體分別在2個(gè)形態(tài)特征上存在顯著性差異,聚類分析結(jié)果顯示9個(gè)群體間存在一定程度的分化。軟體部濕重、體重與貝殼殼長(zhǎng)呈冪指數(shù)生長(zhǎng)關(guān)系,殼寬、殼高與殼長(zhǎng)呈線性生長(zhǎng)關(guān)系。對(duì)翡翠貽貝7群體共403個(gè)個(gè)體的殼長(zhǎng)、殼高、殼寬和濕全重進(jìn)行測(cè)量,并進(jìn)行了聚類分析,單因子方差分析及生長(zhǎng)性狀分析,結(jié)果顯

4、示:7個(gè)群體分別在2個(gè)形態(tài)特征上存在顯著性差異,聚類分析結(jié)果顯示7個(gè)群體間存在一定程度的分化。體重與貝殼殼長(zhǎng)呈冪指數(shù)生長(zhǎng)關(guān)系,殼寬、殼高與殼長(zhǎng)呈線性生長(zhǎng)關(guān)系。對(duì)厚殼貽貝3群體共242個(gè)個(gè)體的殼長(zhǎng)、殼高和殼寬進(jìn)行測(cè)量,并進(jìn)行了聚類分析,單因子方差分析及生長(zhǎng)性狀分析,結(jié)果顯示:厚殼貽貝福鼎群體與其它兩個(gè)群體(溫州和霞浦)間存在顯著差異,殼寬、殼高與殼長(zhǎng)呈線性生長(zhǎng)關(guān)系。
　　 2.為檢測(cè)更新世冰期氣候變遷對(duì)西北太平洋海洋生物進(jìn)化歷史的

5、影響以及海洋生物的擴(kuò)散能力,我們基于COI基因片段序列研究了三種貽貝的系統(tǒng)地理格局和擴(kuò)散模式。(1)分析的紫貽貝COI序列長(zhǎng)度為661bp,11個(gè)地理群體的153個(gè)個(gè)體中,共檢測(cè)到11個(gè)單倍型,3個(gè)單倍型類群,這三個(gè)單倍型類群間的分化時(shí)間發(fā)生于100萬(wàn)年前的更新世晚期,更新世冰期的海平面下降使西北太平洋邊緣海之間產(chǎn)生隔離,可能是三個(gè)單倍型類群之間發(fā)生分化的原因。三個(gè)單倍型類群在地域上的分布頻率不存在明顯差異。分子方差分析以及群體間分化指

6、數(shù)FST值均顯示紫貽貝群體內(nèi)不存在明顯的群體遺傳結(jié)構(gòu)。(2)分析的翡翠貽貝COI序列長(zhǎng)度為661bp,7個(gè)地理群體的145個(gè)個(gè)體中,共檢測(cè)到17個(gè)單倍型,兩個(gè)單倍型類群,這兩個(gè)單倍型類群間的分化時(shí)間發(fā)生于100萬(wàn)年前的更新世晚期,更新世冰期的海平面下降使西北太平洋邊緣海之間產(chǎn)生隔離,可能是兩個(gè)單倍型類群之間發(fā)生分化的原因。兩個(gè)單倍型類群在地域上的分布頻率不存在明顯差異。分子方差分析以及群體間分化指數(shù)FST值均顯示日本高知群體與中國(guó)群體間

7、存在顯著的遺傳分化,而中國(guó)群體間基因交流頻繁。(3)分析的厚殼貽貝COI序列長(zhǎng)度為541bp,5個(gè)地理群體的47個(gè)個(gè)體中,共檢測(cè)到27個(gè)單倍型,2個(gè)單倍型類群,這兩個(gè)單倍型類群可能是在更新世冰期海平面下降時(shí)分別起源于中國(guó)南海和中國(guó)東海。單倍型類群A是所有群體的主體單倍型。分子方差分析以及群體間分化指數(shù)FST值均顯示厚殼貽貝群體內(nèi)不存在明顯的群體遺傳結(jié)構(gòu)。
　　 以上結(jié)果提示:貽貝的浮游幼體可以借助西北太平洋黑潮、中國(guó)沿岸流等海流

8、進(jìn)行擴(kuò)散,這有可能導(dǎo)致距離很遠(yuǎn)的群體間產(chǎn)生基因交流,從而使得貽貝群體間的基因交流頻繁。
　　 3.雙殼類線粒體DNA存在雙單親遺傳現(xiàn)象。為了檢測(cè)在雙單親遺傳現(xiàn)象中F型和M型基因組的遺傳分化,本研究對(duì)紫貽貝6個(gè)群體進(jìn)行研究。結(jié)果顯示在長(zhǎng)度為661bp的線粒體基因組COI片段上,兩種類型間共檢測(cè)到162處核苷酸替換,F型和M型類型內(nèi)和類型間的遺傳分化分別為0.002,0.006和0.202。核苷酸替代速率結(jié)果顯示:兩種類型在線粒體基

9、因組COI片段上存在顯著的差異,M型替代速率明顯快于F型基因組,可能與M型基因組受較為寬松的選擇壓力相關(guān)?；贑OI基因片段序列的分析結(jié)果表明:紫貽貝兩種類型mtDNA的分歧時(shí)間約為439-575萬(wàn)年,兩類型間的分化事件主要發(fā)生在上新世。
　　 4.本研究基于線粒體DNA COI及16S rRNA基因片段序列比較分析了貽貝屬5個(gè)種的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系。以翡翠貽貝和條紋隔貽貝(Septifer virgatus)為外群,基于NJ法、MP