【摘要】：口蝦蛄(Oratosqilla oratoria)隸屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)、甲殼綱(Crustacea)、口足目(Stomatopoda)、蝦蛄科(Squilidae)、口蝦蛄屬(Oratosquilla),在中國近海區(qū)域分布較為廣泛,是一種具有較高經濟價值的甲殼類。但近年來隨著過度捕撈及環(huán)境惡化等因素的影響,造成了口蝦蛄資源的嚴重衰退,其資源量也在逐年減少,資源狀況不容樂觀,所以對口蝦蛄的資源保護必須加以重視。本文以西太平洋海域的口蝦蛄為研究對象,廣泛采集口蝦蛄群體樣品,利用線粒體DNA控制區(qū)和轉錄組測序對口蝦蛄種群間的遺傳結構和群體間的相關變異進行了較為系統(tǒng)的分析和研究,揭示口蝦蛄現(xiàn)有種群結構以及不同地理群體的適應進化,為口蝦蛄種質資源學的研究奠定基礎,為我國口蝦蛄資源的漁業(yè)管理提供了基礎數(shù)據(jù)。一、為了檢驗長江沖淡水形成的物理屏障對口蝦蛄遺傳多樣性產生的影響以及研究口蝦蛄群體內部精確的遺傳結構,采用線粒體DNA控制區(qū)對黃渤海,東海,南海以及日本海域的口蝦蛄進行了遺傳結構分析。對13個地理群體的口蝦蛄共309個個體進行序列分析,共定義了308個單倍型,平均單倍型多樣度為1.0000±0.0003,平均核苷酸多樣度為0.1720±0.0817;單倍型鄰接樹顯示口蝦蛄分為兩個明顯的譜系分支,這兩個分支在中國近海群體中并不重疊,以長江口為界分為南北兩個群體,但在日本群體中兩個支系同時存在;AMOVA分析和Fs_T值分析結果表明口蝦蛄三個群體(北方群體、南方群體和日本群體)間的遺傳分化較高,但是種群內部并沒有較為明顯的遺傳分化;中性檢驗結果和核苷酸不配對分布結果均表明口蝦蛄歷史上經歷過群體擴張事件。本研究分析了4個不同海域的13個地理群體的口蝦蛄的遺傳結構及遺傳多樣性,為保護和合理利用口蝦蛄資源以及對口蝦蛄資源的管理提供了有效的分子生物學依據(jù)。二、為進一步闡明口蝦蛄群體的遺傳變異,采用第二代測序(RNA-seq)技術對口蝦蛄進行轉錄組的測序、組裝和功能分析,比較不同群體間轉錄組差異。本研究采集了青島和舟山的口蝦蛄樣品,利用IlluminaHiSeq?2000技術對口蝦蛄進行轉錄組測序和分析,兩個群體的口蝦蛄經高通量測序后獲得的轉錄組數(shù)據(jù)組裝拼接后,共獲得60,223條Unigene,平均長度為897 nt,青島群體獲得121,606條Unigene,舟山群體獲得157,584條Unigene。共有41,373條Unigene比對到Nr,KEGG,COG,GO等數(shù)據(jù)庫中,比對數(shù)目分別是Nr(34,930條)、KEGG(26,052條)、COG(15,746條)和GO(8,990條)。其中Nr比對率最高的物種是加州雙斑蛸(Octopus bimaculoides)和內華達古白蟻(Zootermopsis nevadensis)。兩個群體口蝦蛄的差異表達基因為11391個。其中上調基因為6477個,下調基因為4914個。對差異表達基因進行GO功能分析和Pathway富集分析,得到61個不同的GO功能分類和257個代謝通路。其中包含2個GO功能顯著性富集分類和40個顯著性富集代謝通路。GO顯著富集表現(xiàn)在氧化還原酶活性和酰基Coa脫氫酶活性兩個生物功能,顯著性富集代謝通路主要表現(xiàn)在生理生化代謝途徑和信號傳導途徑。對兩個群體口蝦蛄的轉錄組數(shù)據(jù)分別進行SNP分析。在青島群體的口蝦蛄中檢測出個95810個SNP多態(tài)位點,轉換位點有59749個,顛換位點有36061個;舟山群體的口蝦蛄共檢測出100598個多態(tài)位點,轉換位點有65178個,顛換位點有35420個。三、本文采用高通量測序技術獲得的口蝦蛄轉錄組測序數(shù)據(jù),篩選具有多態(tài)性的SSR標記。共獲得67,657個微衛(wèi)星位點,其中雙堿基重復和三堿基重復的SSR較多,分別有30,235個和17,590個,占總數(shù)的44.69%和26%。共獲得230種重復類型,在雙堿基重復的SSR中,重復類型最多的是AC/GT重復(14064)。在三堿基重復的SSR中,重復的優(yōu)勢類型是AGG/CCT重復(5344)。從中挑選雙堿基重復次數(shù)在10次以上,三堿基重復次數(shù)在7次以上,四堿基重復次數(shù)在6次以上,五堿基和六堿基重復次數(shù)在5次以上的微衛(wèi)星引物共50對進行合成。用北海24個口蝦蛄樣品進行驗證,獲得條帶清晰和多態(tài)性好的引物6對,進一步進行口蝦蛄遺傳多樣性的研究。本研究基于線粒體DNA控制區(qū)和轉錄組對口蝦蛄不同群體間的遺傳結構和遺傳變異進行了探究。控制區(qū)結果將口蝦蛄劃分為三個群體(北方群體、南方群體和日本群體),群體間的遺傳分化明顯,但群體內部的遺傳分化并不顯著,也沒有明顯的遺傳結構存在,可以將3個群體劃分為三個管理單元進行漁業(yè)資源管理。轉錄組測序結果表明青島群體口蝦蛄和舟山群體口蝦蛄南北兩個種群在表達量上存在較大的差異,這可能是由于口蝦蛄長期對環(huán)境適應性的不同引起的,需要對其進行下一步的研究。
【學位授予單位】：浙江海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S917.4
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論及分布atoria），隸屬節(jié)肢動物門（Arthropo蝦蛄科（Squilidae）、口蝦蛄屬（O口蝦蛄是一種在淺海中較為常見的中出現(xiàn)，白天潛伏夜間覓食。廣泛分日本及中國沿海、菲律賓、馬來半島海，南海近海均有發(fā)現(xiàn)，其中黃渤類[4]。

圖 1-2 線粒體 DNA 結構圖Tab 1.2 Structure drawing of mitochondrial DNA線粒體 DNA 控制區(qū)（mtDNA control region）作為線粒體基因組的非編碼區(qū)域控制 RNA 和 DNA 的合成，是線粒體 DNA 基因組中多態(tài)性最高的一個區(qū)域[30]�？捎捎谌狈幋a的壓力，控制區(qū)進化速度相對較快，其序列的變異不僅有核苷酸之間替換，還有不同長度核苷酸序列的缺失、插入或不同拷貝數(shù)的串聯(lián)重復，會影響線體的復制和轉錄[31]。具有變異快，多態(tài)性高等特點，可以有效地探討種內遺傳結構近緣種間的遺傳變異關系。作為分子核基因標記的有效補充，目前已廣泛應用于種鑒定、遺傳多樣性、地理系統(tǒng)等領域[32,33]。1.2.2 轉錄組測序轉錄組(transcriptome)廣義上指某一生理條件下細胞內所有轉錄產物的集合，包信使 RNA、核糖體 RNA、轉運 RNA 及非編碼 RNA；狹義上指所有 mRNA 的集合[3轉錄組測序的研究對象為特定細胞在某一功能狀態(tài)下所能轉錄出來的所有 RNA 的和，主要包括 mRNA 和非編碼 RNA[35]。轉錄組研究是基因功能及結構研究的基礎

第二章 基于線粒體 DNA 控制區(qū)的口蝦蛄群體遺傳結構分析線粒體 DNA 控制區(qū)是線粒體基因組長度最長也是變異最大的區(qū)域，屬于非編碼區(qū)，受選擇壓力小，突變率高，含有更為豐富的遺傳變異信息[47]。為進一步闡明口蝦蛄群體內部的遺傳結構，采用進化速率較快的線粒體 DNA 控制區(qū)，對西北太平洋海域的口蝦蛄進行遺傳多樣性分析，探討口蝦蛄群體間的遺傳結構、遺傳多樣性和種群動態(tài)等，建立口蝦蛄漁業(yè)資源管理單元，為口蝦蛄漁業(yè)資源的管理保護提供理論依據(jù)。2.1 材料與方法2.1.1 實驗材料2011 年至 2016 年采集黃渤海、東海、南海和日本海域 13 個地理群體共 309 個口蝦蛄個體。各口蝦蛄群體的采樣信息見圖 2-1 和表 2-1�？谖r蛄樣品活體運回實驗室，經形態(tài)鑒定后，取背部肌肉于 95％酒精中保存以備 DNA 提取。

【參考文獻】

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本文編號：2776508