本文以中國沿海雙帶縞蝦虎(Tridentiger bifasciatus)為研究對象,采用線粒體基因分子標記和核基因分子標記技術(shù)對雙帶縞蝦虎的分子系統(tǒng)地理學進行了研究,系統(tǒng)研究了中國沿海雙帶縞蝦虎魚的分子系統(tǒng)地理分布模式,闡述了雙帶縞蝦虎魚的遺傳多樣性水平和遺傳結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,探討了其種群歷史動態(tài)的演化過程,揭示歷史因素(更新世冰期等)和當前環(huán)境因素(洋流等)對塑造江河入海口魚類種群遺傳結(jié)構(gòu)和分子系統(tǒng)地理分布模式的重要作用。以期了解中國沿海特殊的地理位置和海洋環(huán)境對該海區(qū)魚類種群遺傳進化的影響,為保護魚類多樣性提供理論依據(jù)。主要研究成果:1、基于線粒體基因分子標記的雙帶縞蝦虎魚的親緣地理分析用數(shù)據(jù)為15個地理種群200個雙帶縞蝦虎魚個體的線粒體控制區(qū)和細胞色素b聯(lián)合基因序列。1)序列的分析結(jié)果顯示:雙帶縞蝦虎魚線粒體控制區(qū)和細胞色素b具有明顯的AT偏向性(A+T=59.6%)和反G偏倚性。2)雙帶縞蝦虎種群多樣性:利用Dnasp5.0軟件對雙帶縞蝦虎魚進行多樣性計算,得到核苷酸多樣性的范圍是在0.00091-0.00908之間,其平均核苷酸多樣性為0.00748,單倍型多樣性的范圍是在0.757-1.000之間,其平均單倍型多樣性為0.988,說明雙帶縞蝦虎魚具有高單倍型多樣性,低核苷酸多樣性。3)基于線粒體基因的親緣關(guān)系、遺傳結(jié)構(gòu)、種群歷史動態(tài)基于實驗數(shù)據(jù)構(gòu)建了NJ個體樹、單倍型ML樹和一個單倍型網(wǎng)絡(luò)圖來分析雙帶縞蝦虎魚的親緣關(guān)系,我們得知15個地理種群大致可以分為A和B兩大類群,從單倍型網(wǎng)絡(luò)圖我們可以推測較為原始的單倍型分別屬于YT種群和FD、DT種群,進而推測,在冰川期可能存在南北兩個“避難所”,末次盛冰期之后,這兩個區(qū)域的種群分別迅速擴張。SAMOVA分析分為四大類群,其中I類群中的5個種群之間有著較強的基因流,即地區(qū)間遺傳分化極其微弱,推測這一現(xiàn)象主要原因是受到當前洋流(黑潮)的影響,黑潮進入渤海灣,之后南下,增強了丹東、天津、秦皇島、青島、煙臺地區(qū)種群的基因交流。研究區(qū)域雙帶縞蝦虎魚的遺傳結(jié)構(gòu)、遺傳多樣性即受到歷史原因的影響同時也受到了海洋環(huán)境(洋流)的影響。2、基于核基因RYR3分子標記的雙帶縞蝦虎種群親原地理分析用數(shù)據(jù)為15個地理種群120個雙帶縞蝦虎魚個體的核基因RYR3序列。1)序列分析分析用序列長度為896bp,一共有24個變異位點(variable sites),總變異率2.68%,包括簡約信息位點(parsim-info sites)22個占2.46%,單變異位點(singleton sites)2個占0.22%,共定義單倍型24個。各堿基平均含量為腺嘌呤(Adenine)A 26.6%、胸腺嘧啶(Thymine)T 24.7%、胞嘧啶(Cytosine)C 20.5%、鳥嘌呤(Guanine)G 28.2%。A+T的含量為51.3%略大于G+C的含量48.7%。2)雙帶縞蝦虎魚的種群多樣性同樣適用Dnasp5.0對雙帶縞蝦虎魚的遺傳多樣性進行計算,得出結(jié)果為:核苷酸多樣性的范圍是在0.00000-0.00774±0.00191之間,其平均核苷酸多樣性為0.00329±0.00051,單被型多樣性的范圍是在0.000-0.956±0.059之間,其平均單倍型多樣性為0.689±0.04,整體來看雙帶縞蝦虎魚的遺傳多樣性具有單倍型多樣性高核苷酸多樣性低的特性。3)基于RYR3基因序列的親緣地理、遺傳結(jié)構(gòu)、種群歷史動態(tài)基于雙帶縞蝦虎魚RYR3序列數(shù)據(jù)構(gòu)建的NJ個體樹,單倍型ML樹以及單倍型網(wǎng)絡(luò)圖均顯示15個地理種群個體交織在一起,沒有明顯的地理差異性,表3-4顯示15個地理種群除了QHD、YT、QD三個種群之外的其他種群兩兩之間的分化指數(shù)為小于0.15處于中度分化水平以下,其中ZZ、RP種群與其他11個種群遺傳分化指數(shù)小于0,遺傳分化不顯著,存在著較強的基因流,可能是核基因進化較慢,在末次冰期擴張之后,不同地理種群之間還沒有形成顯著分化,煙臺、秦皇島、青島與其他種群之間存在顯著分化,推測原因可能這三個種群擴張時間較早,區(qū)域分化時間較長,積累了一部分變異,與其他種群產(chǎn)生顯著分化。
【學位單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S917.4
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1 中國沿海地理環(huán)境概況
    2 雙帶縞蝦虎及其相關(guān)研究概況
        2.1 生物學特性
        2.2 研究現(xiàn)狀
    3 親緣地理的概述及在魚類研究中的概述
        3.1 親緣地理學簡介
        3.2 親緣地理研究的基本理論
            3.2.1 溯祖理論
            3.2.2 中性檢測
        3.3 親緣地理中分子遺傳標記的選擇
            3.3.1 線粒體基因在親緣地理中的應(yīng)用
            3.3.2 核基因在親緣地理中的應(yīng)用
    4 中國沿海魚類親緣地理學的研究
        4.1 基因出現(xiàn)分化但地理隔離未出現(xiàn)
        4.2 基因未分化但產(chǎn)生生殖隔離
        4.3 基因未分化，未產(chǎn)生生殖隔離
        4.4 基因分化與生殖隔離同時出現(xiàn)
    5 本文的研究目的和意義
第二章 基于線粒體基因分子標記的雙帶縞蝦虎的親緣地理
    前言
    1、材料與方法
        1.1 實驗材料
        1.2 雙帶縞蝦虎樣本鑒定
        1.3 總DNA提取
        1.4 Cytb基因和控制區(qū)的擴增及測序
        1.5 數(shù)據(jù)分析
    2、結(jié)果
        2.1 雙帶縞蝦虎總DNA提取結(jié)果
        2.2 雙帶縞蝦虎的線粒體基因序列差異
        2.3 雙帶縞蝦虎的遺傳多樣性
        2.4 雙帶縞蝦虎地理種群親緣關(guān)系分析
        2.5 雙帶縞蝦虎的遺傳結(jié)構(gòu)
            2.5.1 雙帶縞蝦虎空間分子變異和分子變異
            2.5.2 雙帶縞蝦虎的種群遺傳分化和遺傳距離
        2.6 雙帶縞蝦虎種群歷史動態(tài)檢驗
    3、討論
        3.1 雙帶縞蝦虎的遺傳多樣性
        3.2 雙帶縞蝦虎遺傳結(jié)構(gòu)分析及親緣地理
        3.3 雙帶縞蝦虎種群歷史動態(tài)分析
    4、小結(jié)
第三章 基于RYR3的雙帶縞蝦虎種群的分子系統(tǒng)地理學
    前言
    1 材料與方法
        1.1 實驗材料
        1.2-1.3 同第二章
        1.4 RYR3基因序列擴增及測序
        1.5 數(shù)據(jù)分析
    2 結(jié)果
        2.1 雙帶縞蝦虎核基因序列分析
        2.2 雙帶縞蝦虎的遺傳多樣性
        2.3 雙帶縞蝦虎魚種群的親緣關(guān)系和單倍型分析
        2.4 雙帶縞蝦虎的遺傳結(jié)構(gòu)
            2.4.1 雙帶縞蝦虎種群間遺傳分化
            2.4.2 AMOVA分析雙帶縞蝦虎的分子變異
        2.5 雙帶縞蝦虎種群歷史動態(tài)
    3 討論
        3.1 雙帶縞蝦虎遺傳多樣性分析
        3.2 雙帶縞蝦虎的遺傳結(jié)構(gòu)分析和親緣地理
        3.3 雙帶縞蝦虎魚的歷史動態(tài)分析
    4、小結(jié)
參考文獻
附錄
致謝

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本文編號：2831970