摘要
夜光藻是一种常见的赤潮藻,在世界大部分近海海域均有分布。目前普遍认为夜光藻只有一个种,但还没有研究探索不同地理种群的夜光藻是否产生了种内变异。本研究通过单细胞PCR以及单细胞克隆文库的方法,比较了中国黄海、东海、南海,墨西哥湾以及阿拉伯海5个海域夜光藻核糖体基因的遗传多样性。主要研究结果如下: 1、发现22种ITS单倍型(n=103),12种28S单倍型(n=25),6种18S单倍型(n=31);这3个基因的单倍型多样度(Hd)分别为0.824、0.670、0.557,核苷酸多样度(π)分别为0.0157、0.0129、0.0007;通过比较基因的变异程度推测基因进化速率为ITS>28S>18S。 2、系统发育分析和单倍型网络进化分析发现中国海域的夜光藻没有按照地理区域聚类;墨西哥湾和阿拉伯海的夜光藻均具有明显的地理对应关系,在系统发育树上呈现出较远的分化支,且在单倍型网络进化图上具有较多的进化节点,表明这2个海域与中国海域的夜光藻之间均具有较高的遗传分化(Gst:0.0544~0.0853,Nm:0.2101~0.2249),而中国海域内的夜光藻分化程度较低(Gst:0.0061~0.0209,Nm:0.6881~0.7774)。Spearmans相关性检验发现中国3个海域间的遗传距离以及地理距离矩阵的相关关系不显著(P>0.05),但中国海域、墨西哥湾以及阿拉伯海之间很显著(P<0.01),推测较远的地理距离限制了夜光藻的迁移以及基因流的传播。 3、对5个海域进行分子方差分析发现,区域间的变异达到83.38%,表明在大的地理尺度上,遗传变异主要来自不同的地理种群;只对中国3个海域进行分析发现,种群内的变异达到84.97%,表明在相对小的地理尺度内,遗传变异主要来自种群内部。 4、种群大小的演化分析发现ITS和28S基因均呈现多峰模式,Tajima'sD与Fu'sFs中性检验均不显著(P>0.05),表明研究区域内的夜光藻种群在过去没有出现群体扩张和种群持续增长模式,群体大小保持相对稳定状态。 5、单细胞克隆文库测序发现ITS(n=73)、28S(n=94)和18S(n=36)基因的多拷贝间均存在很高程度的多态性,多态程度高低依次为ITS>28S>18S。 6、基于ITS序列进行非校正遗传距离分析发现,基因组内的遗传距离超出区分甲藻不同物种的阈值0.02或0.04,表明核糖体基因不能作为夜光藻单独的DNA条形码使用。虽然中国海域和墨西哥湾的红色夜光藻以及阿拉伯海的绿色夜光藻相互之间也具有较大的遗传距离,但本研究认为这3个海域2种类型的夜光藻属于同一个物种。