【摘要】：近年來,隨著人們對環(huán)境問題的日益重視,我國淡水魚類資源的物種多樣性與遺傳多樣性也成為了國內(nèi)外越來越多的學(xué)者的研究對象。而線粒體DNA與微衛(wèi)星標(biāo)記作為研究系統(tǒng)發(fā)育學(xué)與遺傳多樣性的兩種分子標(biāo)記方法,由于其各自的特點(diǎn),在生物學(xué)上受到了海內(nèi)外生物學(xué)家的喜愛。迄今為止,由于氣候變化以及大肆捕撈和水利設(shè)施的興建等人為活動(dòng),白甲魚屬的野生資源已遭到極大程度的破壞。針對白甲魚屬進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析,研究其屬內(nèi)物種間的關(guān)系及地理格局,對于保護(hù)白甲魚屬野生資源有著重大意義。由于白甲魚作為白甲魚屬的模式種,并且有著生長周期短、繁殖能力強(qiáng)等等特點(diǎn),白甲魚成為其屬內(nèi)人工養(yǎng)殖和增殖放流主要對象。然而,在人工繁育過程中,容易因?yàn)榻H繁殖導(dǎo)致種質(zhì)資源退化。因此,準(zhǔn)確地掌握親本及子代的遺傳信息是確保種質(zhì)優(yōu)良以及制定合理的增殖放流計(jì)劃的前提條件。本文以白甲魚屬已有的8個(gè)物種的全線粒體基因組和白甲魚為研究對象,分別研究了白甲魚屬的線粒體DNA的基本遺傳特征、系統(tǒng)發(fā)育學(xué)關(guān)系和地理學(xué)過程以及白甲魚家系鑒定的微衛(wèi)星位點(diǎn)篩選、白甲魚家系鑒定方法以及親本與子代遺傳多樣性比較。研究結(jié)果如下:(1)白甲魚屬可劃分為3個(gè)類群:稀有白甲魚和高身白甲魚為一個(gè)類群;白甲魚和南方白甲魚為一個(gè)類群;多鱗白甲魚、小口白甲魚、粗須白甲魚和臺(tái)灣白甲魚為一個(gè)類群。(2)通過初步估算白甲魚屬分歧時(shí)間來分析地理分布形成原因,推測出稀有白甲魚和高身白甲魚互為姐妹群但又存在較大的地理差距的現(xiàn)象與地質(zhì)變更有密切關(guān)系。(3)從21個(gè)已有的白甲魚微衛(wèi)星位點(diǎn)中篩選出7個(gè)具有較高多態(tài)性的位點(diǎn)進(jìn)行8個(gè)白甲魚父母本及其85個(gè)子代的親緣關(guān)系鑒定。7個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的等位基因數(shù)為(N_A)為4-8,平均等位基因數(shù)為5.280,平均多態(tài)信息含量(PIC)為0.683。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示所有位點(diǎn)多態(tài)信息含量(PIC)0.5,為高度多態(tài)性,能提供確切的遺傳信息。白甲魚平均雜合度,即平均期望雜合度(H_e)為0.732,平均觀測雜合度(H_o)為0.724,7個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)中除OSI55外,其余位點(diǎn)的雜合度≥0.7,表明這些雜合度已經(jīng)達(dá)到高度多態(tài)性遺傳標(biāo)記位點(diǎn)指標(biāo)。第一個(gè)親本的非排除概率(NE-1P)為0.568-0.789,對第二個(gè)親本的非排除概率(NE-2P)為0.390-0.553,親本對的非排除概率(NE-PP)為0.208-0.482。(4)將白甲魚的親本及子代進(jìn)行了遺傳多樣性比較,結(jié)果顯示7個(gè)位點(diǎn)分別在親本群體和子代群體中信息情況,包括等位基因數(shù)(N_A)、等位基因片段長度大小,親本及子代各自的期望雜合度(H_e)和觀測雜合度(H_o)。親本群體的等位基因數(shù)為4-8,平均值為5.280。子代群體的等位基因數(shù)為4-8,平均值為5.280。相對于親本群體的平均期望雜合度0.771,子代群體的期望雜合度為0.731降低不顯著(P0.05)。但同時(shí)子代的觀測期望雜合度0.729和親本群體0.786相比降低也不顯著(P=0.711)。(5)對親本繁殖的成功率進(jìn)行了分析,家系鑒定結(jié)果表明,7個(gè)白甲魚微衛(wèi)星位點(diǎn)成功鑒定出4尾父本和4尾母本組成的16對親本組合。對于父本,其繁殖子代個(gè)數(shù)為13-31尾;對于母本,其繁殖子代個(gè)數(shù)為12-30尾。本實(shí)驗(yàn)中,所有白甲魚親本均參與繁殖,父本的子代比例為15.4%-36.5%,母本的子代比例為14.2%-35.4%。
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S917.4
【圖文】：

圖 1.1 白甲魚Fig.1.1 Picture of Onychostoma simum1.2 幾種常用的分子標(biāo)記方法1.2.1 分子標(biāo)記概述分子標(biāo)記是遺傳標(biāo)記的一種類型。這種方法的發(fā)展主要經(jīng)歷了 4 個(gè)階段：基于形態(tài)學(xué)上的標(biāo)記、基于細(xì)胞學(xué)上的標(biāo)記、基于生化的標(biāo)記和分子標(biāo)記。其中，分子標(biāo)記作為在前三種標(biāo)記方法上發(fā)展起來的新興的標(biāo)記方法，目前已廣泛應(yīng)用于各種生物的種質(zhì)資源保護(hù)、物種進(jìn)化機(jī)制、生物多樣性保護(hù)和遺傳育種研究中[11]。分子標(biāo)記按標(biāo)記原理可分為 3 個(gè)類型：1. 基于 PCR 技術(shù)的標(biāo)記方法如隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性片段 DNA(RAPD)，擴(kuò)增片段長度多態(tài)(AFLP)，微衛(wèi)星(microsatellite)標(biāo)記；2. 基于雜交技術(shù)的標(biāo)記方法如限制

[52]。圖1.2 魚類線粒體基因組結(jié)構(gòu)圖Fig.1.2 The mitochondrial DNA model structure of Fish1.2.6.2 魚類 mtDNA 主要特點(diǎn)1) 分子較小、拷貝數(shù)多魚類 mtDNA 片段大小約 16-20 kb，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于核 DNA 且 mtDNA 拷貝數(shù)多達(dá) 1000-10000 個(gè)，因此比較容易提取。2) 進(jìn)化速率快mtDNA 的突變率及進(jìn)化速度遠(yuǎn)高于核 DNA[53]，這是可能因?yàn)椋?1)mtDNA 由于使用其獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行自我復(fù)制而缺乏自我校對、組蛋白保護(hù)及修復(fù)等機(jī)制[54]；(2) 由mtDNA 編碼的蛋白質(zhì)遠(yuǎn)少于核 DNA；(3) mtDNA 無內(nèi)含子。3) 編碼效率高

17NJ法與ML法的系統(tǒng)發(fā)育樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本一致，僅在部分節(jié)點(diǎn)的拓?fù)湮恢煤椭С致逝c后驗(yàn)概率中存在差異，且在臺(tái)灣白甲魚的分類中存在一定差異(圖2.2-圖2.4)。BI法中稀有白甲魚和高身白甲魚形成姐妹群，處于基部，后驗(yàn)概率為100，這與ML樹和NJ樹相同。而BI樹中南方白甲魚和白甲魚形成一個(gè)姊妹群(后驗(yàn)概率為100)，然后再和臺(tái)灣白甲魚構(gòu)成姊妹群(后驗(yàn)概率為100)。多鱗白甲魚、小口白甲魚和粗須白甲魚構(gòu)成一個(gè)類群(后驗(yàn)概率為100)這與ML樹和NJ樹中相同。圖2.2 基于線粒體全基因組序列構(gòu)建的白甲魚屬的ML樹Fig. 2.2 The maximum likelihood tree was based on mitochondrial DNA sequence.

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2763762