發(fā)布時(shí)間：2020-08-02 17:52

【摘要】：短蛸(Octopus ocellatus)又名飯蛸、小蛸(臺灣)、短腿蛸,隸屬于頭足綱(Cephalopoda)八腕目(Octopoda)蛸科(Octopodidae)蛸屬(Octopus),廣泛分布于中國渤海、黃海、東海、南海和日本列島海域。對我國海洋頭足類資源的開發(fā),尤其是短蛸資源的開發(fā)必然要求能夠深入了解其種群遺傳結(jié)構(gòu)�；诖�,本文采集我國不同海域野生短蛸群體為實(shí)驗(yàn)材料,采用形態(tài)學(xué)多元分析法與線粒體基因組測序技術(shù)以及簡化基因組學(xué)技術(shù)相結(jié)合,從形態(tài)到線粒體及核基因組學(xué)水平對中國沿海短蛸群體譜系地理格局與適應(yīng)性分化進(jìn)行了研究,為管理保護(hù)短蛸種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。本研究的主要結(jié)果總結(jié)如下:1.采用形態(tài)學(xué)測量法對6個自然地理群體(遼寧旅順、江蘇南通、上海、浙江舟山、福建東山、廣東湛江)的短蛸共12個形態(tài)變量(體長(L)、胴長(DC)、胴寬(DK)、頭長(TC)、頭寬(TK)、漏斗長(CC)、漏斗口寬(CK)、第一對腕長(W1)、第二對腕長(W2)、第三對腕長(W3)、第四對腕長(W4)、腕間膜長(WM))指標(biāo)進(jìn)行多元分析�；谥鞒煞址治�,共構(gòu)建了三個主成分,主成分一貢獻(xiàn)了47.549%,主成分二貢獻(xiàn)了13.679%,主成分三貢獻(xiàn)了8.497%,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)69.743%;由主成分一和主成分二構(gòu)建的散點(diǎn)圖清晰顯示出短蛸南北地理群體之間存在較為明顯的界限。聚類分析將這6個群體聚為3支,其中大連和南通等長江以北2個群體聚為一支,上海、舟山和湛江等長江以南3個群體聚為一支。而東山群體聚為單獨(dú)的一支。2.采用全線粒體基因組測序手段分析了我國沿海短蛸8個地理群體(遼寧大連、山東煙臺、青島、江蘇南通、上海、福建廈門、東山、廣東湛江)共14個個體的遺傳地理格局,結(jié)果表明我國短蛸資源的遺傳多樣性比較豐富。短蛸的線粒體基因組全序列長度15977 bp-15990 bp,GC含量在22.40%-22.93%之間。編碼13個基因(COI,COII,COIII,ATP6,ATP8,ND1 6,ND4L),22個tRNA,2個rRNA以及一個D-loop區(qū)。14個短蛸的線粒體基因組中,含1540個可變信息位點(diǎn),其中984個簡約型信息位點(diǎn)。短蛸線粒體基因組中13個編碼蛋白基因的核苷酸多樣性指數(shù)在0.016-0.06513之間。14條序列共14個單倍型,單倍型多樣性指數(shù)(Hd)為1,核苷酸多樣性指數(shù)(pi)0.03224,平均核苷酸差異數(shù)(k)514.57。聚類分析表明8群體明顯分化為兩個類群,一個由大連、青島、煙臺和南通等長江以北群體組成,另一個由上海、東山、廈門和湛江等長江以南群體組成。兩類群的遺傳距離為0.048;分化系數(shù)達(dá)0.63544(P0.01)。選取線粒體基因組中遺傳變異較高的ATPase 6和ND2基因測序技術(shù)進(jìn)一步對上述8個短蛸地理群體的遺傳結(jié)構(gòu)及其變異進(jìn)行多樣本群體分析,得出的群體分化結(jié)果同線粒體全基因組的分化結(jié)果一致。在575 bp長度ATPase 6基因片段序列中共檢測到46個多態(tài)位點(diǎn),8個群體163個個體中共存在14個單倍型,單倍型多樣性指數(shù)(Hd)為0.670,核苷酸多樣性指數(shù)(Pi)為0.02833,平均核苷酸差異數(shù)為(K)16.434;在639 bp長度的ND2基因片段序列中共檢測到69個多態(tài)位點(diǎn),多態(tài)位點(diǎn)比例11.52%,8個群體共152個個體中共存在28個單倍型,單倍型多樣性指數(shù)(Hd)為0.817,核苷酸多樣性指數(shù)(Pi)為0.03327,平均核苷酸差異數(shù)(K)為20.892,此物種的遺傳變異水平較其他多數(shù)海洋頭足類高。聚類結(jié)果表明,我國的短蛸群體間存在顯著的遺傳分化(P0.05),8個群體已明顯分化為一個由大連、青島、煙臺和南通等北方群體組成的類群,一個由上海、東山、廈門、湛江等南方群體組成的類群。兩類群在ATPase 6基因中顯示的分化系數(shù)達(dá)0.98471(P0.01),基因流0.0078(Nm1),AMOVA檢測顯示98.47%的遺傳差異存在于群體間,1.53%的遺傳差異存在于群體內(nèi)部;兩類群在ND2基因中顯示的分化系數(shù)達(dá)0.91252(P0.01),基因流0.048(Nm1),AMOVA檢測顯示,96.05%的遺傳差異存在于群體間,群體內(nèi)部存在3.95%的遺傳差異率。3.基于RADseq(Restriction-site associated DNA sequencing)技術(shù)對6個短蛸野生群體的全基因組進(jìn)行掃描。本研究采集6個野生短蛸群體(遼寧旅順、山東青島、江蘇南通、浙江舟山、福建東山和廣東惠州)共計(jì)72個樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)經(jīng)過濾后共得到了1821 M個標(biāo)簽序列,通過對平均每個個體約10 M個resds的拆分處理得到了共9009個單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)。遺傳分化FST和STRUCTURE分析進(jìn)一步印證了形態(tài)學(xué)和線粒體基因組的分析結(jié)果,長江南北兩大類群分化顯著。適應(yīng)性進(jìn)化分析表明,除中性進(jìn)化外,適應(yīng)性進(jìn)化可能在群體分化中扮演著重要角色。利用BAYESCENV和LFMM兩種方法對位點(diǎn)進(jìn)行篩選分析共找到了1817個可能受環(huán)境選擇的位點(diǎn),通過SEED2軟件使其跟參考雙斑蛸基因組進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,兩種方法共同篩選出22個SNP位點(diǎn),通過在NCBI上blast比對得出這些受選擇基因主要與能量代謝、信息傳遞以及形成一些信號通路相關(guān)。最終推測這些差異產(chǎn)生的原因可能與當(dāng)?shù)氐暮Ｋ疁囟取Ⅺ}度、溶氧量以及氣候等因素影響有關(guān)。本研究為豐富保護(hù)短蛸種群遺傳多樣性提供了科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S917.4
【圖文】：

Octopus ocellatus populations性狀主成分1 2 3DC/L 0.53 -0.199 0.736DK/L 0.722 0.253 0.314TC/L 0.507 0.297 0.277TK/L 0.748 0.425 -0.144CC/L 0.513 0.589 -0.012CK/L 0.694 0.495 -0.252W1/L 0.834 -0.193 -0.196W2/L 0.781 -0.447 0.048W3/L 0.746 -0.26 -0.064W4/L 0.788 -0.354 -0.206WM/L 0.622 -0.335 -0.213主成分貢獻(xiàn)率（％） 47.549 13.679 8.497累計(jì)貢獻(xiàn)率（％） 47.549 61.246 69.743

圖 2-1 短蛸 6 個群體的聚類關(guān)系圖Fig 2-1 Dendrogram showing the relationhip of six Octopus ocellatus populations2.4 討論本研究中形態(tài)學(xué)的數(shù)據(jù)表明，我國沿海的短蛸群體確存在明顯的地理分化，最觀的聚類分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6 個短蛸群體可明顯的區(qū)分為長江以北類群（旅順、南通）長江以南類群（上海、舟山、湛江）及東山類群。該結(jié)果也得到主成分分析結(jié)果的證，根據(jù)第一主成分和第二主成分繪制散點(diǎn)圖可以看出旅順、南通、上海等北方群（湛江除外）組成了散點(diǎn)圖的下半部分，而舟山、東山等南方群體組成了散點(diǎn)圖的半部分，兩者之間存在著較為明顯的界限，這表明，我國沿海短蛸類群可能存在南類群的分化，盡管部分群體（如東山）在類群歸屬上兩種方法略有偏差。該結(jié)果與們先前基于 DNA 分子標(biāo)記的數(shù)據(jù)分析結(jié)果相符[103, 104]�；谥鞒煞址治霰砻�，第對腕長（W1/L）、第四對腕長（W4/L）和第二對腕長（W2/L）及頭寬（TK/L）等能是短蛸群體形態(tài)學(xué)分化的主要指標(biāo)，這幾項(xiàng)指標(biāo)可解釋不同群體形態(tài)學(xué)變異47.549%。其中腕長（W1/L、W4/L、W2/L）可能是區(qū)分不同短蛸群體最主要的形學(xué)指標(biāo)，腕長和腕式歷來在頭足類物種和種群分類中最重要的指標(biāo)[6]，至于不同地

蛸樣品采集地點(diǎn)（大連，煙臺，青島，南通，上海，廈門，東山g location of Octopus ocellatus populations（Dalian，Yantai，QingShanghai，Xiamen，Dongshan，Zhanjiang） 3-1 基于線粒體全基因組研究的 8 個地理群體短蛸樣品采集情eographical distribution of eight O. Ocellatu populations sampling i理名稱 緯度 經(jīng)度 分組 GenBank 登Dalian 38°50'19.6"N 121°36'37.8"E A MF029Qingdao 36°03'26.5"N 120°22'54.6"E A MF029Yantai 37°28'24.6"N 121°28'23.1"E A MF029Nantong 32°06'06.5"N 121°36'25.9"E A MF029Nantong 32°06'06.5"N 121°36'25.9"E A MF029Nantong 32°06'06.5"N 121°36'25.9"E A MF029Nantong 32°06'06.5"N 121°36'25.9"E A MF029hanghai 30°50'51.0"N 121°51'06.1"E B MF029hanghai 30°50'51.0"N 121°51'06.1"E B MF029hanghai 30°50'51.0"N 121°51'06.1"E B MF029hanghai 30°50'51.0"N 121°51'06.1"E B MF029Xiamen 24°21'28.9"N 118°12'23.5"E B MF029ongshan 23°38'10.4"N 117°27'43.3"E B MF029

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2778860