張爭(zhēng)世 胡冰潔 葉祥益 劉桂嘉 鄭曙明 葉 華

(西南大學(xué)魚類繁育與健康養(yǎng)殖研究中心, 重慶 402460)

基于mtDNA Cyt b 序列分析齊口裂腹魚群體遺傳多樣性

張爭(zhēng)世 胡冰潔 葉祥益 劉桂嘉 鄭曙明 葉 華

(西南大學(xué)魚類繁育與健康養(yǎng)殖研究中心, 重慶 402460)

研究測(cè)定了長(zhǎng)江上游4個(gè)齊口裂腹魚(Schizothorax prenanti)野生群體(重慶巫溪、重慶城口、四川雅安、四川阿壩)共104個(gè)個(gè)體的線粒體Cyt b基因部分序列, 以探討齊口裂腹魚野生群體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明: 在104個(gè)個(gè)體Cyt b序列中共檢測(cè)到43個(gè)多態(tài)性位點(diǎn), 25個(gè)單倍型。4個(gè)齊口裂腹魚群體的單倍型多樣性介于0.704—0.884, 核苷酸多樣性介于0.007—0.012。群體間Kimura雙參數(shù)遺傳距離介于0.008—0.017, 其中四川雅安群體與四川阿壩群體間遺傳距離最近, 基因交流頻繁。重慶城口群體與四川雅安群體間遺傳距離最遠(yuǎn), 基因交流受阻。AMOVA分析表明, 齊口裂腹魚的遺傳分化主要來(lái)自群體內(nèi)部, 且組群間、組群內(nèi)群體間和群體內(nèi)存在顯著的遺傳分化。中性檢驗(yàn)得到Tajima’s D和 Fu’s Fs的值不顯著, 且歧點(diǎn)分布圖呈多峰, 表明長(zhǎng)江上游4個(gè)齊口裂腹魚野生群體未經(jīng)歷過種群擴(kuò)張。研究旨為齊口裂腹魚野生資源保護(hù)提供必要參考意見, 同時(shí)為齊口裂腹魚種質(zhì)資源合理開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。

齊口裂腹魚; 細(xì)胞色素b; 遺傳結(jié)構(gòu); 遺傳多樣性

齊口裂腹魚(Schizothorax prenanti)俗稱雅魚、洋魚、齊口細(xì)鱗魚, 屬鯉形目、鯉科、裂腹魚亞科、裂腹魚屬, 主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江上游的金沙、岷江、大渡河、青衣江及烏江下游等水域, 在長(zhǎng)江上游淡水生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中具有重要的地位[1,2]。近年來(lái), 由于自然環(huán)境惡化及人為活動(dòng)的不利影響,如過度捕撈、修建電站、水體污染等導(dǎo)致齊口裂腹魚野生資源遭到嚴(yán)重破壞, 其天然資源量逐漸減少, 種群數(shù)量急劇下降[3]。因此, 分析齊口裂腹魚不同群體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu), 對(duì)其資源的保護(hù)有著重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

迄今對(duì)齊口裂腹魚的研究多集中于生物學(xué)特性、營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)、繁殖和疾病防治等方面[4—7], 而對(duì)于其遺傳資源的調(diào)查、評(píng)估, 及種群結(jié)構(gòu)的研究較少, 研究者僅采用AFLP和mtDNA控制區(qū)標(biāo)記分析了位于四川境內(nèi)的青衣江、大渡河、雅礱江上游的木里河及伍須湖齊口裂腹魚群體的遺傳多樣性[8—10], 而長(zhǎng)江上游重慶段干流及支流的野生群體群體結(jié)構(gòu)情況等未見報(bào)道。魚類mtDNA具有分子較小、為共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈的DNA分子、嚴(yán)格的母系遺傳、快速的進(jìn)化速度等特點(diǎn)[11,12], 因此被廣泛用于魚類親緣關(guān)系、種群遺傳分化、遺傳多樣性和種群歷史動(dòng)態(tài)等研究[13—16]。在線粒體的眾多基因中, 細(xì)胞色素b (Cytochrome b, Cyt b)基因進(jìn)化速度適中, 轉(zhuǎn)換或顛換比例較大, 被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)發(fā)育、遺傳多樣性、物種鑒定研究中[17—20]。本研究以重慶和四川齊口裂腹魚野生群體為研究對(duì)象, 基于Cyt b分析齊口裂腹魚種群遺傳多樣性和種群遺傳結(jié)構(gòu), 以期為齊口裂腹魚種群資源的保護(hù)和合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與DNA提取

在2014年3月至2015年5月期間, 收集了重慶巫溪和城口、四川雅安和阿壩州4個(gè)齊口裂腹魚野生群體(表 1), 剪取鰭條用無(wú)水乙醇固定, 置于–20℃冰箱低溫保存?；蚪MDNA采用動(dòng)物基因組DNA抽提試劑盒(生工生物工程股份有限公司, 上海)提取, 使用核酸蛋白定量?jī)x(Eppendorf, BioPhotometer Plus, 德國(guó))檢測(cè)所提DNA濃度與質(zhì)量, 并用1%瓊脂糖電泳檢測(cè)其完整性。DNA樣品稀釋成30 ng/mL的終濃度, 保存于–20℃?zhèn)溆谩?/p>

表 1 齊口裂腹魚樣本采集信息Tab. 1 Sampling information of S. prenanti

1.2 PCR擴(kuò)增與測(cè)序

根據(jù)齊口裂腹魚mtDNA全序列[21](GenBank序列號(hào): NC_023829)采用Primer 5.0軟件設(shè)計(jì)Cyt b基因的引物, 并由英俊生物技術(shù)服務(wù)有限公司合成。上游引物和下游引物分別為: CYF: 5′-CGTGAACT ACGGCTGACT-3′; CYR: 5′-TAGGAACTGGGTG ATTGG-3′。

PCR擴(kuò)增體系為50 μL, 包括10×PCR buffer (with Mg2+) 5 μL、dNTPs (10 mmol/L) 4 μL、Taq酶(5 U/μL) 0.5 μL、上游及下游引物(10 μmol/L)各2.5 μL、模板DNA(30 ng/μL)2.5 μL, 補(bǔ)充無(wú)菌水至50 μL。所需試劑購(gòu)自大連TaKaRa生物工程有限公司。PCR擴(kuò)增程序?yàn)? 94℃預(yù)變性5min; 94℃變性30s, 55℃退火30s, 72℃延伸45s, 反應(yīng)25個(gè)循環(huán); 72℃延伸10min, 15℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè), 送上海英駿生物技術(shù)有限公司進(jìn)行PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的純化、回收與單向測(cè)序, 測(cè)序引物為擴(kuò)增引物。

1.3 序列整理與數(shù)據(jù)分析

采用BioEdit 7.0軟件[22]和Clustal X 1.81軟件[23]對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行編輯和同源比對(duì)。群體序列遺傳多樣性參數(shù), 包括多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)(S)、單倍型數(shù)(H)、單倍型多樣性(Hd)、核苷酸多樣性(π)、平均核苷酸差異數(shù)(K)和Tajima’s D值等由DnaSP 5.0[24]軟件獲得。

利用軟件Arlequin 3.5[25]進(jìn)行核苷酸組成統(tǒng)計(jì)、分子方差分析(AMOVA)和遺傳分化指數(shù)(Φst)計(jì)算。使用Nm= (1–Φst)/(2Φst)計(jì)算兩兩群體間的基因流。利用Network 4.6.1.0軟件[26]構(gòu)建單倍型的簡(jiǎn)約中介(Reduced-Median, MJ)網(wǎng)絡(luò)圖, 用以檢測(cè)單倍型之間的進(jìn)化關(guān)系。利用MEGA 5.1軟件[27]計(jì)算群體間的Kimura雙參數(shù)模型(Kimura 2 Parameter, K2P)遺傳距離, 并構(gòu)建鄰接(Neighbor-Joinning, NJ)進(jìn)化樹和最大簡(jiǎn)約(Maximum Parsimony, MP)進(jìn)化樹。使用Arlequin 3.5進(jìn)行Tajima’s D檢驗(yàn)[28]和Fu’s Fs檢驗(yàn)[29], 同時(shí)結(jié)合核苷酸歧點(diǎn)分布分析(Mismatch distributions)來(lái)檢驗(yàn)群體歷史動(dòng)態(tài), 以確定是否存在瓶頸效應(yīng)或群體擴(kuò)張[30]。對(duì)顯著性檢驗(yàn)的P值進(jìn)行Bonferonni校正[31]。

2 結(jié)果

2.1 序列變異特征

共測(cè)序獲得104尾齊口裂腹魚的Cyt b基因部分序列, 序列長(zhǎng)750 bp。104條序列中共檢測(cè)到68個(gè)變異位點(diǎn), 變異比例為9.86%。其中單一信息位點(diǎn)有33個(gè), 簡(jiǎn)約信息位點(diǎn)35個(gè)。變異均為轉(zhuǎn)換或顛換, 轉(zhuǎn)換與顛換的比值為54.33。4個(gè)種群所有個(gè)體序列中的A、T、C、G堿基組成比例為25.50%、29.70%、27.80%以及17.00%, A+T(55.20%)含量明顯高于G+C(44.80%)含量, 其中G含量最低(17.00%), 表現(xiàn)出明顯的反G偏倚特點(diǎn)。

2.2 單倍型分布及遺傳關(guān)系

圖5為標(biāo)量脫靶量測(cè)量的參考坐標(biāo)系，即脫靶量測(cè)量示意圖。測(cè)量系統(tǒng)位于坐標(biāo)系原點(diǎn)，導(dǎo)彈以一定偏角和傾角與裝有脫靶量測(cè)量系統(tǒng)的靶標(biāo)進(jìn)行交匯。設(shè)交匯時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)彈相對(duì)于靶標(biāo)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v0，其運(yùn)動(dòng)軌跡與測(cè)量系統(tǒng)的最短距離，即脫靶量為ρ。記參考時(shí)間t =0時(shí)刻導(dǎo)彈與脫靶點(diǎn)的距離為D0，再記任意時(shí)刻導(dǎo)彈與測(cè)量系統(tǒng)的距離為R(t)。

104個(gè)樣本中共檢測(cè)到25個(gè)單倍型, 其中Hap1、Hap8、Hap9為優(yōu)勢(shì)單倍型, 分別占個(gè)體數(shù)的20.18%、10.57%和14.42%; 單倍型Hap1、Hap2、Hap3、Hap7、Hap9和Hap15被2—3個(gè)群體共享, 其他19個(gè)單倍型為各群體特有單倍型, 其中, Hap2是分布最廣泛的單倍型, 除了城口群體, 其他3個(gè)群體都有分布(圖 1)。在4個(gè)群體中, 巫溪和雅安群體單倍型比例分別為43.75%和41.67%, 表現(xiàn)了較為豐富的單倍型數(shù)。而阿壩群體單倍型比例為24.14%, 表現(xiàn)了較為貧瘠的單倍型數(shù)。

基于齊口裂腹魚單倍型構(gòu)建NJ分子系統(tǒng)樹(圖 1)可知, 25個(gè)單倍型被分成2個(gè)主支。其中一個(gè)主支包含14個(gè)單倍型, 有66個(gè)個(gè)體, 為優(yōu)勢(shì)分支; 另一個(gè)主支包含11個(gè)單倍型, 有48個(gè)個(gè)體。分子系統(tǒng)樹表明, 盡管不同群體的單倍型沒有嚴(yán)密的表現(xiàn)出與其地理位置分布的關(guān)系, 但是雅安和阿壩州群體之間,以及巫溪和城口群體之間表現(xiàn)出了較近的親緣關(guān)系。基于25個(gè)單倍型構(gòu)建的MP分子系統(tǒng)樹(圖 2)與MJ網(wǎng)絡(luò)圖(圖 3)顯示的結(jié)果相吻合。

2.3 群體遺傳多樣性和遺傳分化

圖 1 齊口裂腹魚25種Cyt b單倍型NJ系統(tǒng)樹及其在4個(gè)群體中的分布Fig. 1 NJ phylogenetic tree of 25 Cyt b haplotypes and its distribution of 4 S. prenanti populations

圖 2 齊口裂腹魚25種Cyt b單倍型MP系統(tǒng)樹Fig. 2 MP phylogenetic tree of 25 Cyt b haplotypes of S. prenanti

巫溪和雅安群體單倍型多樣性明顯高于城口和阿壩群體, 其中阿壩群體的值最低(0.704±0.079);從核苷酸多樣性和平均核苷酸差異數(shù)來(lái)看, 巫溪群體的值最高(0.012±0.001; 8.033), 阿壩群體的值最低(0.007±0.001; 4.621)。從以上結(jié)果可以看出(表 2),在4個(gè)群體中, 巫溪群體遺傳多樣性最高, 阿壩群體遺傳多樣性最低。

從齊口裂腹魚4個(gè)地理群體的個(gè)體間遺傳距離來(lái)看(表 3), 群體內(nèi)遺傳距離大小次序?yàn)? 巫溪(0.012)＞城口(0.010)＞雅安(0.008)＞阿壩州(0.007), 群體間的遺傳距離在0.008—0.017。其中, 雅安、阿壩群體與城口群體間遺傳距離較大, 雅安與阿壩群體之間遺傳距離最小。這說(shuō)明, 雅安群體與城口群體親緣關(guān)系較遠(yuǎn), 雅安群體與阿壩群體親緣關(guān)系較近?；谌后w間K2P遺傳距離構(gòu)建UPGMA樹, 結(jié)果顯示,阿壩群體和雅安群體聚類為一支(四川組群), 巫溪群體和城口群體聚為另外一支(重慶組群)(圖 4)。

圖 3 齊口裂腹魚群體Cyt b序列單倍型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖Fig. 3 Haplotypes network based on the different mutationsof Cyt b sequences of S. prenanti populations

表 2 不同群體齊口裂腹魚遺傳多樣性參數(shù)Tab. 2 Genetic diversity index of four S. prenanti populations

表 3 齊口裂腹魚群體內(nèi)遺傳距離(對(duì)角線, 粗體)及群體間遺傳距離(對(duì)角線下)和遺傳分化系數(shù)(Φst)(對(duì)角線上)Tab. 3 K2P genetic distances within population (diagonal, bold), and pairwise genetic distance (below diagonal) and fixation index (Φst) (above diagonal) among populations of S. prenanti populations

齊口裂腹魚群體間的遺傳分化指數(shù)如表 3(對(duì)角線上)所示。4個(gè)群體遺傳分化指數(shù)在0.054—0.468。根據(jù)Wright關(guān)于群體遺傳分化程度的理論[32],雅安與阿壩群體之間的遺傳分化指數(shù)最小(Φst=0.054, P＞0.05), 其值在0.05—0.15, 屬于低度分化, 表明雅安和阿壩群體間遺傳分化程度較低。巫溪與城口群體之間的遺傳分化指數(shù)(Φst=0.228, P=0)在0.15—0.25, 屬于中度分化。城口群體與四川組群(雅安、阿壩群體)之間, 以及巫溪與四川組群(雅安、阿壩群體)之間遺傳分化指數(shù)都大于0.25,屬于高度分化。其中, 城口和阿壩群體之間遺傳分化指數(shù)最高(Φst=0.468, P=0)。

在AMOVA分析中(表 4), 將4個(gè)群體歸為一個(gè)組群分析表明, 長(zhǎng)江上游齊口裂腹魚群體內(nèi)的變異組分(64.23%)大于群體間的變異組分(35.77%), 各群體間存在著顯著遺傳分化(Fst=0.357, P=0)?；谶z傳分化分析結(jié)果, 將4個(gè)群體分成四川和重慶2個(gè)組群, 結(jié)果表明, 31.50%的變異組分來(lái)自2個(gè)組群之間, 兩組群間存在顯著的遺傳分化(Fct=0.315, P=0), 10.69%的變異組分來(lái)自組群內(nèi)群體間(Fsc=0.156, P=0), 而各個(gè)群體內(nèi)個(gè)體間的變異組分達(dá)到57.81% (Fst=0.422, P=0), 由此說(shuō)明, 長(zhǎng)江上游齊口裂腹魚的變異主要來(lái)自群體內(nèi)個(gè)體間, 不同組群間及組群內(nèi)群體間存在顯著遺傳分化。

圖 4 基于Kimura遺傳距離的齊口裂腹魚4個(gè)群體之間的UPGMA樹Fig. 4 UPMA tree of 4 S. prenanti populations based on K-2-P genetic distance

表 4 齊口裂腹魚群體Cyt b序列變異的分子方差分析(AMOVA)Tab. 4 Analysis of molecular variances (AMOVA) of Cyt b sequences of S. prenanti populations

對(duì)4個(gè)群體間基因流Nm分析可知(表 5), 巫溪群體與城口群體, 雅安群體與阿壩群體之間的Nm值均大于1, 說(shuō)明重慶組群以及四川組群內(nèi)都有基因交流。其中, 雅安群體與阿壩群體間Nm值高達(dá)8.791,表明兩群體間存在較為頻繁的基因交流。而城口群體與四川組群(雅安、阿壩群體)之間的Nm值均小于1, 巫溪群體與四川組群(雅安、阿壩群體)之間的Nm值略大于1, 表明四川組群和重慶組群之間基因交流受阻。

2.4 群體歷史動(dòng)態(tài)分析

對(duì)所有個(gè)體進(jìn)行中性檢驗(yàn)(表 6)和歧點(diǎn)分布分析, 結(jié)果顯示4個(gè)群體的Fu’s Fs檢驗(yàn)及Tajima’s D檢驗(yàn)結(jié)果都不顯著(P＞0.05), 且其歧點(diǎn)分布圖均呈明顯的多峰形(圖 5), 表明4個(gè)齊口裂腹魚野生群體在歷史進(jìn)化的過程中未經(jīng)歷過種群擴(kuò)張。

3 討論

3.1 Cyt b序列變異特征

本研究對(duì)長(zhǎng)江上游4個(gè)野生群體齊口裂腹魚Cyt b序列分析表明, A+T達(dá)到55.20%, 明顯量高于G+C含量, 這與晁燕等[33]在齊口裂腹魚中發(fā)現(xiàn)的54.9% A+T含量相符。這可能與生物的進(jìn)化地位有關(guān), 即線粒體DNA的進(jìn)化地位隨著A+T含量的增加而增高[34]。同時(shí), 本研究低G(16.90%)含量與Qi等[20]和謝佳燕等[35]對(duì)長(zhǎng)江干流及青藏高原的齊口裂腹魚的研究結(jié)果一致, 表明Cyt b有很強(qiáng)的堿基組成偏向性。

表 5 齊口裂腹魚群體間的基因流Nm(左下角)Tab. 5 Gene flow value (Nm, below diagonal) between every two populations of S. prenanti

表 6 齊口裂腹魚群體的Fu’S Fs和Tajima’s D中性檢驗(yàn)Tab. 6 Fu’S Fsand Tajima’s D of S. prenanti populations

圖 5 齊口裂腹魚群體歧點(diǎn)分布圖Fig. 5 Mismatch distributions of S. prenanti populations實(shí)線為理論的期望分布, 虛線為觀測(cè)的分布The solid line represents theoretical expected distribution, and the dashed line represents observed distribution

研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江上游104個(gè)齊口裂腹魚Cyt b序列有68個(gè)變異位點(diǎn), 共檢測(cè)到單倍型數(shù)為25個(gè)。單倍型數(shù)占全部個(gè)體數(shù)的比例為24.04%, 高于孟瑋等[36]對(duì)塔里木裂腹魚的研究結(jié)果(10.53%), 低于Qi等[20]對(duì)長(zhǎng)江干流齊口裂腹魚的研究結(jié)果(53.85%)。與謝佳燕等[35]對(duì)青藏高原齊口裂腹魚的研究結(jié)果相似(29.63%)。25個(gè)單倍型中Hap2分布最廣泛, 存在于除重慶城口以外的其他3個(gè)群體中。長(zhǎng)江上游4個(gè)野生齊口裂腹魚群體獨(dú)享19個(gè)單倍型, 遠(yuǎn)高于晁燕等[33]的研究結(jié)果(2個(gè)), 說(shuō)明長(zhǎng)江上游四川、重慶江段干流及支流齊口裂腹魚群體單倍型較青海班瑪縣瑪柯河的豐富, 這些群體更能夠有代表性的說(shuō)明齊口裂腹魚群體的遺傳多樣性。

3.2 群體遺傳多樣性

單倍型多樣性指數(shù)(Hd)和核苷酸多樣性指數(shù)(π)是評(píng)估遺傳多樣性的兩個(gè)重要參數(shù)。本研究中的齊口裂腹魚群體多樣性指數(shù)(Hd=0.704—0.884, π=0.007—0.012)高于青海瑪柯河和四川丹巴的齊口裂腹魚群體(Hd=0.56—0.83, π=0.0007—0.0032)[36], 低于木里河、大渡河和青衣江群體(Hd= 0.93—0.99, π=0.014—0.02)[9]; 與其他裂腹魚亞科魚類相比, 高于塔里木裂腹魚(Hd=0.19—0.74, π= 0.0004—0.0029)[34], 和黃河和托索湖的黃河裸裂尻(Hd=0.67—0.70, π=0.0012—0.0026)[37], 略低于柴達(dá)木內(nèi)流水系和4個(gè)黃河支流的黃河裸裂尻(Hd= 0.79—0.97, π=0.0027—0.0099)[38]。綜上可知, 齊口裂腹魚遺傳多樣性處于中等水平。在4個(gè)群體中, 巫溪和雅安群體的Hd和π值較高, 巫溪群體群體內(nèi)遺傳距離最高, 遺傳變異最豐富, 遺傳多樣性最高, 而阿壩群體遺傳變異最小, 多樣性最低。重慶巫溪群體遺傳多樣性相對(duì)較高, 一方面可能與重慶巫溪有著較為適宜的水文條件和優(yōu)越的生存環(huán)境有關(guān); 另一方面可能是巫溪地勢(shì)險(xiǎn)峻, 人為活動(dòng)對(duì)齊口裂腹魚野生種質(zhì)資源的影響較小。四川阿壩群體遺傳多樣性較低, 這可能與近年來(lái)自然環(huán)境的惡化及以及棲息水域受到污染、繁育環(huán)境發(fā)生改變、過度捕撈等人為活動(dòng)的影響有關(guān)。

利用中性檢驗(yàn)和核苷酸歧點(diǎn)分布研究物種的種群歷史, 若Fu’s Fs的檢測(cè)呈顯著負(fù)值且歧點(diǎn)分布分析圖譜呈泊松狀分布的單峰, 說(shuō)明種群趨于發(fā)生了瓶頸效應(yīng)或者種群擴(kuò)張[39]。本研究Fu’s Fs和Tajima’s D均不顯著(P＞0.05), 且歧點(diǎn)分布圖均呈明顯的多峰形, 表明長(zhǎng)江上游4個(gè)野生齊口裂腹魚群體在歷史進(jìn)化的過程中相對(duì)較為穩(wěn)定, 未經(jīng)歷過種群擴(kuò)張。

3.3 群體遺傳結(jié)構(gòu)

研究群體遺傳結(jié)構(gòu)不僅可以用于評(píng)價(jià)物種群體的變異水平和不同地理群體之間的關(guān)系, 還可以確定群體中的進(jìn)化顯著單元和管理單元, 以及制定資源的保護(hù)和管理策略[40]。在本研究中, 除雅安與阿壩群體其余群體間遺傳分化均達(dá)極顯著水平, 但群體間最大遺傳距離(0.017)仍小于亞種的界限(0.02), 其均未達(dá)到亞種分化[41,42]。根據(jù)Wright[32]關(guān)于對(duì)群體遺傳分化和基因交流程度的理論, 4個(gè)野生群體中, 城口和雅安群體(Φst=0.458, P=0, Nm= 0.592)、城口和阿壩群體(Φst=0.468, P=0, Nm= 0.567)之間基因交流受阻, 群體間遺傳分化達(dá)極顯著水平, 這可能與分布流域較遠(yuǎn)和地理隔離等因素有關(guān)。阿壩和雅安群體(Φst=0.054, P＞0.05 Nm= 8.791)基因交流頻繁, 群體間遺傳分化不顯著。同時(shí), 阿壩和雅安群體之間共享多個(gè)單倍型, 有較小的遺傳距離, 可能是因?yàn)槟_木足河是大渡河的支流,地理分布特點(diǎn)決定了兩群體間可頻繁的進(jìn)行基因交流。

本研究對(duì)齊口裂腹魚主要分布區(qū)域, 包括長(zhǎng)江上游四川、重慶江段干流及支流齊口裂腹魚種群進(jìn)行了多樣性分析, 4個(gè)群體遺傳多樣性整體不高,應(yīng)該加強(qiáng)齊口裂腹魚各群體的資源保護(hù)力度。由于四川組群與重慶組群之間存在顯著的遺傳分化,建議將四川群體、重慶群體分別作為2個(gè)進(jìn)化顯著單元(Evolutionarily Significant Unit, ESU)進(jìn)行保護(hù)。本研究初步反映了齊口裂腹魚的遺傳背景、遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳變異水平, 后續(xù)可以通過利用多種分子標(biāo)記技術(shù)如SSR、SNP等聯(lián)合分析, 更全面地為齊口裂腹魚資源的保護(hù)和合理開發(fā)提供理論依據(jù)。

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GENETIC DIVERSITY OF THE PRENANT’S SCHIZOTHORACIN (SCHIZOTHORAX PRENANTI) BASED ON PARTIAL MTDNA CYT B SEQUENCES

ZHANG Zheng-Shi, HU Bing-Jie, YE Xiang-Yi, LIU Gui-Jia, ZHENG Shu-Ming and YE Hua
(Department of Fisheries in Rongchang District Southwest University, Chongqing 402460, China)

Prenant’s schizothoracin, Schizothorax prenanti (Tchang), a valuable and economic fish, distributes in the main streams and tributaries of the upper reaches of the Yangtze River in China. To assess genetic diversity and genetic structure of the wild populations of S. prenanti, we amplified partial Mitochondrial Cyt b gene sequences from 104 individuals of the four wild populations of S. pregnant (Wuxi, Chengkou, Ya’an and A’ba) from the upper reaches of the Yangtze River. The results showed that 43 polymorphic nucleotide sites and 25 haplotypes were detected among the Cyt b sequences of 104 individuals. The haplotype diversity was ranged from 0.704 to 0.884, and nucleotide diversity index was ranged from 0.007 to 0.012 among the four populations. Kimura 2-parameter distance was ranged from 0.008 and 0.017. The genetic distance between Ya’an and A’ba population was the smallest and the gene exchange between the two populations was frequent. The largest genetic distance was observed between Ya’an and Chengkou population, which might be explained by the little gene exchange between the two populations. AMOVA analysis showed that the genetic differentiation of S. prenanti was mainly occurred within populations variation. There were significant genetic differentiations between the groups, among populations within groups, and within populations. The results of neutrality test showed that the values of Tajima’s D and Fu’s Fswere not significant and the mismatch distribution was multimodal, indicating that the four populations of S. prenanti from the upper reaches of the Yangtze River had not experienced population expansion. This study provides valuable knowledge for protecting Schizothorax prenanti and theoretic information for a rational utilization of the germplasm resources.

Schizothorax prenanti; Cyt b; Genetic structure; Genetic diversity

Q347

A

1000-3207(2017)03-0609-08

10.7541/2017.78

2016-05-16;

2016-11-01

國(guó)家自然科學(xué)基金(31402302); 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(XDJK2014C152)資助 [Supported by the National Natural Science Foundation of China (31402302); Fundamental Research Funds for the Central Universities (XDJK2014C152)]

張爭(zhēng)世(1989—), 男, 山東臨沂人; 碩士研究生; 研究方向?yàn)樗a(chǎn)動(dòng)物遺傳育種。E-mail: zhzs0906@163.com

鄭曙明(1957—), 女, 江蘇南京人; 教授, 碩導(dǎo); 主要從事水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種與病害防治技術(shù)研究。E-mail: zhsm199@163.com;葉華(1981—), 女, 四川廣元人; 副教授, 碩導(dǎo); 主要從事水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種與生物技術(shù)研究。E-mail: yhlh2000@126.com