中國(guó)明對(duì)蝦和日本囊對(duì)蝦遺傳多樣性及對(duì)蝦科系統(tǒng)學(xué)初步研究.pdf

1、本文以中國(guó)沿海兩種對(duì)蝦類中國(guó)明對(duì)蝦和日本囊對(duì)蝦為研究對(duì)象，采用線粒體COI基因片段和控制區(qū)序列等標(biāo)記技術(shù)開展了這兩種蝦類的群體遺傳多樣性研究，系統(tǒng)研究了這兩種蝦類的遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)并探討了其群體歷史動(dòng)態(tài)。另外，利用核基因ITS1序列和線粒體全長(zhǎng)以及nd5假基因?qū)?duì)蝦科蝦類進(jìn)行了系統(tǒng)分析，主要研究結(jié)果如下： 1、為了檢測(cè)中國(guó)明對(duì)蝦的群體遺傳結(jié)構(gòu)合群體歷史動(dòng)態(tài)，我們對(duì)中國(guó)明對(duì)蝦分布區(qū)內(nèi)5個(gè)群體共93個(gè)個(gè)體的線粒體細(xì)胞色素氧化

2、酶Ⅰ亞基基因(COI)序列和控制區(qū)序列(CR)進(jìn)行了測(cè)定和分析。在COI序列中，共檢測(cè)到20個(gè)多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)，定義了20種單倍型，其核苷酸多態(tài)度和單倍型多態(tài)度都很低(H=0.4816±0.0639，π=0.0846±0.0711％)。長(zhǎng)993bp的CR序列中，共檢測(cè)到84個(gè)多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)，定義了68種單倍型，其單倍型多態(tài)度較高(0.95±0.03-0.99±0.02)，而核苷酸多態(tài)度中等或較低(0.66±0.36％-0.84±0.4

3、6％)。群體分化指數(shù)PST值(FST=-0.02343-0.02112)和分子變異分析(AMOVA)都表明不同群體間的中國(guó)明對(duì)蝦還沒有出現(xiàn)明顯的遺傳分化。IM的結(jié)果顯示中國(guó)明對(duì)蝦朝鮮半島西海岸群和黃渤海沿岸群出現(xiàn)分化，用IM所估算的分化時(shí)間約為12，800(7，400-18，600)前。因此，中國(guó)明對(duì)蝦不同地理群體間分化很小或不存在遺傳分化的原因是由于分化的時(shí)間尚短，不足以在不同群體間形成明顯的遺傳結(jié)構(gòu)。中性檢驗(yàn)和核苷酸不配對(duì)分布都表明

4、中國(guó)明對(duì)蝦經(jīng)歷了群體擴(kuò)張事件。中國(guó)明對(duì)蝦較低的遺傳多樣性水平、簡(jiǎn)單的基因譜系結(jié)構(gòu)、星狀結(jié)構(gòu)的單倍型網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖和檢驗(yàn)顯著的負(fù)的Tajima’D值都提示分布于黃渤海的中國(guó)明對(duì)蝦群體可能經(jīng)歷過近期的瓶頸效應(yīng)或奠基者效應(yīng)。 2、采用PCR技術(shù)擴(kuò)增了日本囊對(duì)蝦(Marsupenaeus japonicus)線粒體細(xì)胞色素氧化酶Ⅰ亞基基因(COI)片段，PCR產(chǎn)物經(jīng)測(cè)序得到858bp的核苷酸序列；分析了該片段的日本、浙江、福建、廣東、廣西5

5、個(gè)自然群體85個(gè)個(gè)體的核苷酸序列多態(tài)性，共檢測(cè)到106個(gè)多態(tài)性核苷酸位點(diǎn)、58種單倍型。結(jié)果表明，五個(gè)群體中以廣西群體遺傳多樣性最高，日本群體最低；在日本囊對(duì)蝦群體內(nèi)存在兩個(gè)明顯的單倍型類群，這兩個(gè)單倍型類群間的平均遺傳距離為5.6％；分子變異分析(AMOVA)和群體間分化指數(shù)FST值均顯示，不同自然分布區(qū)的日本囊對(duì)蝦出現(xiàn)明顯的遺傳分化。中性檢驗(yàn)和核苷酸不配對(duì)分布表明日本囊對(duì)蝦兩個(gè)單倍型類群都經(jīng)歷了更新世的群體擴(kuò)張。 3、對(duì)采自

6、不同群體的5個(gè)中國(guó)明對(duì)蝦個(gè)體的核糖體第一內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS1)序列特點(diǎn)進(jìn)行分析，并利用GeneBank數(shù)據(jù)庫中已有的對(duì)蝦科(Penaeidae)ITS1同源序列對(duì)對(duì)蝦科蝦類進(jìn)行系統(tǒng)分析，探討ITS1序列在對(duì)蝦科系統(tǒng)及演化中的應(yīng)用。結(jié)果表明，中國(guó)明對(duì)蝦ITS1序列在個(gè)體間和個(gè)體內(nèi)都表現(xiàn)出長(zhǎng)度多態(tài)性，序列長(zhǎng)度范圍為637-652bp，這種長(zhǎng)度多態(tài)性主要是由于微衛(wèi)星DNA簡(jiǎn)單重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)不同所造成。在中國(guó)明對(duì)蝦ITS1序列中發(fā)現(xiàn)8個(gè)微

7、衛(wèi)星位點(diǎn)，根據(jù)目前已知的12種對(duì)蝦的ITS1序列，發(fā)現(xiàn)某些微衛(wèi)星位點(diǎn)只存于一種對(duì)蝦中，如(CAGC)2-4只存在于中國(guó)明對(duì)蝦中，(CGGA)4-9只存在于斑節(jié)對(duì)蝦中，(GCGA)4只存在于短溝對(duì)蝦中。利用ITS1序列對(duì)12種對(duì)蝦進(jìn)行的系統(tǒng)分析表明，12種對(duì)蝦分為四個(gè)類群，同種的不同個(gè)體，同屬的不同種各自聚支，與形態(tài)分類比較吻合。對(duì)蝦科屬間遺傳距離范圍為0.313─0.977，平均值為0.633，遠(yuǎn)高于用線粒體基因片段得出的屬間的遺傳距離

8、，支持將原對(duì)蝦屬的6個(gè)亞屬提升為屬的觀點(diǎn)。 4、在擴(kuò)增中國(guó)明對(duì)蝦線粒體基因組全序列的過程中，我們發(fā)現(xiàn)疑似nd5基因片段的假基因，對(duì)該片段的特點(diǎn)和類型進(jìn)行了分析，并以該片段為外群探討了對(duì)蝦科的系統(tǒng)關(guān)系。同時(shí)采用線粒體DNA全序列對(duì)十足目和對(duì)蝦科的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，用假基因?yàn)橥馊簶?gòu)建的對(duì)蝦科的系統(tǒng)樹與用線粒體蛋白編碼基因核苷酸序列得出的系統(tǒng)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致，但不同于蛋白編碼基因氨基酸序列得出的系統(tǒng)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。要更多的了