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中国东部近海口虾蛄群体遗传多样性研究

杜欣蔚

中国东部近海口虾蛄群体遗传多样性研究

杜欣蔚1
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作者信息

  • 1. 浙江海洋大学
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摘要

口虾蛄(Oratosqilla oratoria)隶属于节肢动物门(Arthropoda)、甲壳纲(Crustacea)、口足目(Stomatopoda)、虾蛄科(Squilidae)、口虾蛄属(Oratosquilla),广泛分布于我国东海和黄海,是我国近海重要的海产经济甲壳类动物。 本研究采用形态学和线粒体DNA分子标记对口虾蛄东海和黄海群体的遗传多样性进行研究,并基于线粒体DNA COI和16S rRNA基因序列对虾蛄科6种虾蛄的系统发育关系进行了分析,以期探讨口虾蛄东海和黄海种群的分类地位。 对口虾蛄东海和黄海5个地理群体(唐山、东营、青岛、连云港和舟山)的形态变异进行研究。单因子方差分析结果显示口虾蛄5个地理群体间存在一定的形态差异,但差异度不显著;聚类分析的结果与群体的地理分布不一致,并未呈现出黄海和东海分化的趋势;主成分分析得到的2个主成分的贡献率分别为60.540%和20.795%,其累计贡献率为81.335%;判别分析结果表明舟山群体判别准确率最高,为75.6%,连云港群体判别准确率最低,为41.9%,综合判别率为65.4%。形态学研究结果表明:口虾蛄东海和黄海群体存在一定程度的形态学差异,但统计学差异不显著,通过形态特征无法区分东海和黄海群体。 为探讨口虾蛄东海、黄海群体的遗传分化以及更新世冰期的气候变迁和现代环境因素对海洋生物群体遗传结构的影响,我们基于线粒体DNA基因序列对口虾蛄东海和黄海群体遗传结构进行了研究。(1)通过对口虾蛄7个地理群体(唐山、东营、青岛、连云港、小洋山岛、舟山和七星列岛)124个个体长度为525bp的线粒体16S rRNA基因序列进行分析,结果显示:124个个体共定义31个单倍型,平均单倍型多样度为0.8193±0.0272,平均核苷酸多样度为0.0036±0.0022;单倍型邻接树和单倍型网路图显示口虾蛄在东海和黄海分布范围内明显分为两个单倍型世系,世系A和世系B的分化时间约为566,000年前;AMOVA分析和群体间遗传分化指数FST值(FST=-0.0361-0.6560)分析表明口虾蛄东海和黄海群体存在显著的遗传结构;中性检验和核苷酸不配对分布分析结果表明口虾蛄经历过群体扩张事件。(2)通过对9个口虾蛄地理群体(唐山、东营、龙口、青岛、连云港、小洋山岛、舟山、三门和七星列岛)211个个体长度为658bp的线粒体COI基因序列进行分析,结果显示:211个口虾蛄个体共定义108个单倍型,平均单倍型多样度为0.9731±0.0054,平均核苷酸多样度为0.0320±0.0156,遗传多样性较高;单倍型邻接树和单倍型网络图显示口虾蛄在东海和黄海分布范围内存在两个显著分化的单倍型世系,这两个单倍型世系在地域上分布不重叠;AMOVA分析和FST值分析结果表明口虾蛄在东海和黄海分布范围内存在显著的遗传结构,两海域间群体的遗传分化水平较高;中性检验和核苷酸不配对分布结果表明口虾蛄经历过不同海区群体扩张事件。 口虾蛄线粒体16S rRNA和COI基因序列均显示:口虾蛄东海和黄海群体的遗传多样性水平较高;口虾蛄东海和黄海群体存在明显的单倍型世系,属于不同的地理种群;AMOVA分析和群体间遗传分化指数FST值分析结果表明口虾蛄在东海和黄海分布范围内存在显著的遗传结构。东海和黄海之间的长江冲淡水这一物理屏障可能是限制两个种群遗传交流的屏障。基于线粒体COI基因对口虾蛄东海和黄海种群的选择压力进行分析,说明口虾蛄东海组群与黄海组群间出现明显遗传分化的原因除了受到长江冲淡水影响外,也受水温影响,在一些位点上出现适应进化。 本研究基于2种线粒体DNA片段(COI和16S rRNA)比较分析了虾蛄科6种虾蛄的系统发育关系,以期进一步探讨口虾蛄东海和黄海两个种群的分类地位。两个基因片段结果显示:口虾蛄两个种群间的净遗传距离分别为0.056(COI)和0.004(16SrRNA),6种虾蛄的种间净遗传距离最小的出现在口虾蛄和断脊似口虾蛄之间,净遗传距离分别为0.112(COI)和0.020(16S rRNA)。通过对口虾蛄东海和黄海种群净遗传距离与虾蛄类种间净遗传距离比较,可以看出口虾蛄两个种群的净遗传距离尚未达到种间,应该处于种群间或亚种间水平。为确认两个种群的分类,需要从核基因和形态学方面进一步开展研究工作,以确定两个种群的分类地位。

关键词

口虾蛄/遗传多样性/地理群体/遗传分化指数

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授予学位

硕士

学科专业

农业推广

导师

韩志强;周永东

学位年度

2016

学位授予单位

浙江海洋大学

语种

中文

中图分类号

Q95
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