基于線粒體ND2基因的龍頭魚群體遺傳多樣性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 03:34
以海口、南通、青島、泉州、湛江5個(gè)地理群體98尾龍頭魚為研究對象,通過PCR擴(kuò)增獲得序列長度為1 046bp的線粒體ND2基因全序列,共檢測到變異位點(diǎn)19個(gè),其中18個(gè)單一變異位點(diǎn),1個(gè)簡約信息位點(diǎn)。98條序列共定義了19個(gè)單倍型,平均單倍型多樣性(Hd)為0.366±0.063 8,平均核苷酸多樣性(Pi)為0.000 427±0.000 424。群體間平均遺傳距離在0.000 228~0.000 607之間,遺傳分化指數(shù)FST值均小于0.05,群體間沒有顯著的遺傳分化。AMOVA結(jié)果顯示,龍頭魚遺傳變異主要來自于種群內(nèi)(99.68%)。單倍型系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,19個(gè)單倍型之間不存在明顯的亞種分化。整體的中性檢驗(yàn)結(jié)果均為負(fù)值且顯著偏離中性,表明5個(gè)地理群體龍頭魚歷史上曾經(jīng)歷過種群擴(kuò)張。參考ND2基因2.5%~3.6%每百萬年的變異速率,估算出群體分化擴(kuò)張時(shí)間大致為(1.87~1.30)萬年前的第四紀(jì)更新世晚期。
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于線粒體ND2基因序列構(gòu)建的單倍型鄰接樹
龍頭魚Harpodon nehereus,俗稱蝦潺、狗母魚、豆腐魚等,屬燈籠魚目Myctophiformes,龍頭魚科Harpodontidae,龍頭魚屬Harpodon,為近岸暖水性小型經(jīng)濟(jì)魚類,主要棲息于大陸架水域下層,廣泛分布于西太平洋及印度洋海域,主要包括日本、韓國及中國沿海海域[1],我國尤以浙江舟山及樂清一帶分布較廣且產(chǎn)量較高,主要生產(chǎn)季節(jié)龍頭魚漁獲物所占比例高達(dá)70%以上[2]。20世紀(jì)70年代以來,隨著帶魚、大黃魚、烏賊等主要漁業(yè)資源的衰退,龍頭魚等次要的經(jīng)濟(jì)種類數(shù)量逐漸增加,并以其獨(dú)特的商業(yè)價(jià)值與營養(yǎng)價(jià)值逐漸被人們挖掘與喜愛[3]。目前國內(nèi)外關(guān)于龍頭魚的研究多集中在外部形態(tài)特征[4]、漁業(yè)生物學(xué)特性[5-7]、資源數(shù)量分布[8-10]、攝食習(xí)性[11]和食品加工[12-15]等方面,而遺傳背景相關(guān)研究報(bào)道較少,僅見線粒體基因組全序列[16]和分子標(biāo)記技術(shù)開發(fā)應(yīng)用[17-20]。NADH脫氫酶第二亞基(NADH dehydrogenase subunit 2,ND2)是線粒體電子傳遞復(fù)合體的重要組分,也是線粒體上13個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因之一[21],因具有進(jìn)化速率適中且包含豐富的遺傳信息等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛運(yùn)用于魚類遺傳關(guān)系和系統(tǒng)分類地位的研究[21-24],顯示出其良好的分子標(biāo)記特性。了解和掌握漁業(yè)種群結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律,是開展資源開發(fā)管理的基礎(chǔ)和前提,而遺傳結(jié)構(gòu)則是種群結(jié)構(gòu)的內(nèi)在體現(xiàn),綜合反映了種群大小組成、繁育系統(tǒng)、隔離程度及遷移格局的時(shí)空[25]。本研究以線粒體ND2基因?yàn)榉肿訕?biāo)記,對我國5個(gè)地理種群的龍頭魚遺傳結(jié)構(gòu)和變異進(jìn)行了比較分析,了解群體之間的遺傳分化和種群歷史動(dòng)態(tài),旨在揭示我國近海龍頭魚種質(zhì)資源現(xiàn)狀,為保護(hù)并合理開發(fā)利用龍頭魚資源提供參考資料。1 材料與方法
對5個(gè)群體共98尾龍頭魚線粒體ND2基因序列進(jìn)行比對分析,共獲得有效長度為1 046 bp的龍頭魚ND2基因序列,未發(fā)現(xiàn)堿基的插入與缺失。全部位點(diǎn)中,變異位點(diǎn)(variable sites)19個(gè),單一可變位點(diǎn)(singleton variable sites)18個(gè),簡約信息位點(diǎn)(parsimony informative sites)1個(gè)。18個(gè)堿基發(fā)生了轉(zhuǎn)換,主要發(fā)生在A-G之間;2處堿基發(fā)生顛換,均為A-T;轉(zhuǎn)換數(shù)高于顛換數(shù),與線粒體基因組DNA進(jìn)化過程中轉(zhuǎn)換頻率高于顛換的規(guī)律一致[34]。4種堿基平均含量分別為:T 29.2%、C 34.9%、A 24.4%、G 11.6%。其中G堿基的含量偏低,表現(xiàn)出明顯的反G偏倚。A+T的含量為53.6%,略高于G+C的含量,與大多數(shù)脊椎動(dòng)物線粒體DNA堿基G+C含量位于37%~50%之間的情況一致[35]。從密碼子堿基組成情況來看,不同群體間也存在較大差異,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏倚性。第1密碼子中,C、A堿基使用頻率較T、G高;第2密碼子中,堿基的使用明顯偏向T和C;第3密碼子中C堿基含量最高,而G堿基含量顯著偏低(圖2)。98尾個(gè)體共定義了19種單倍型,各單倍型分布情況如表2所示。其中Hap1出現(xiàn)頻率最高,其次為Hap3,由?、青島和湛江3個(gè)群體共享,其余每種單倍型均為一個(gè)群體所獨(dú)有。5個(gè)地理群體中,單倍型類型最多的為湛江群體(8種),最少的是泉州群體,僅有2種單倍型(Hap1和Hap13)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線粒體ND2基因序列的少鱗鱚遺傳多樣性研究[J]. 鄭德育,郭易佳,楊天燕,高天翔,鄭瑤,袁冬皓,斯舒謹(jǐn). 南方水產(chǎn)科學(xué). 2019(05)
[2]基于線粒體Cyt b基因的龍頭魚群體遺傳結(jié)構(gòu)分析[J]. 郭易佳,楊天燕,孟瑋,韓志強(qiáng),高天翔. 水生生物學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]溫臺(tái)漁場龍頭魚的生長、死亡及最適開捕規(guī)格[J]. 杜曉雪,高春霞,田思泉,劉偉成,王家啟,葉深. 水產(chǎn)學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]華南6水系與瀾滄江-湄公河攀鱸線粒體ND2基因的遺傳多樣性分析[J]. 楊喜書,章群,余帆洋,呂金磊,底曉丹,邵偉軍,黃鎮(zhèn)宇,盧麗鋒. 南方水產(chǎn)科學(xué). 2017(03)
[5]東海區(qū)龍頭魚數(shù)量分布與漁業(yè)生物學(xué)現(xiàn)狀分析[J]. 羅海舟,張華東,李鵬飛,周永東. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]浙南沿岸龍頭魚數(shù)量分布調(diào)查[J]. 楊星星,洪小括,葉海濱. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]龍頭魚生長特征及資源的可持續(xù)利用[J]. 陳玲,水柏年,董文霞. 中外企業(yè)家. 2012(06)
[8]龍頭魚魚片的加工技術(shù)工藝條件研究[J]. 陳端貞. 吉林農(nóng)業(yè). 2011(08)
[9]東海區(qū)龍頭魚攝食習(xí)性的研究[J]. 林顯鵬,朱增軍,李鵬飛. 海洋漁業(yè). 2010(03)
[10]東海區(qū)龍頭魚數(shù)量分布及其環(huán)境特征[J]. 林龍山. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
碩士論文
[1]浙江南部近海龍頭魚的生物學(xué)特征及其空間分布格局[D]. 杜曉雪.上海海洋大學(xué) 2018
[2]基于線粒體ND2基因序列的華南地區(qū)斑鱧遺傳多樣性研究[D]. 阮燕如.暨南大學(xué) 2014
[3]中國野生烏鱧(Channa argus)遺傳多樣性分析[D]. 高志遠(yuǎn).暨南大學(xué) 2013
[4]黑龍江與長江流域蒙古鲌遺傳多樣性的線粒體ND2基因序列分析[D]. 夏月恒.暨南大學(xué) 2013
[5]龍頭魚SSR和SRAP標(biāo)記篩選及遺傳多樣性分析[D]. 李海燕.浙江海洋學(xué)院 2012
[6]中國野生香魚(Plecoglossus altivelis)遺傳多樣性分析[D]. 樂小亮.暨南大學(xué) 2010
[7]中國東部6個(gè)大型湖泊翹嘴鲌(Culter alburnus)遺傳多樣性的線粒體ND2基因序列分析[D]. 伊西慶.暨南大學(xué) 2009
本文編號:3452390
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,39(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于線粒體ND2基因序列構(gòu)建的單倍型鄰接樹
龍頭魚Harpodon nehereus,俗稱蝦潺、狗母魚、豆腐魚等,屬燈籠魚目Myctophiformes,龍頭魚科Harpodontidae,龍頭魚屬Harpodon,為近岸暖水性小型經(jīng)濟(jì)魚類,主要棲息于大陸架水域下層,廣泛分布于西太平洋及印度洋海域,主要包括日本、韓國及中國沿海海域[1],我國尤以浙江舟山及樂清一帶分布較廣且產(chǎn)量較高,主要生產(chǎn)季節(jié)龍頭魚漁獲物所占比例高達(dá)70%以上[2]。20世紀(jì)70年代以來,隨著帶魚、大黃魚、烏賊等主要漁業(yè)資源的衰退,龍頭魚等次要的經(jīng)濟(jì)種類數(shù)量逐漸增加,并以其獨(dú)特的商業(yè)價(jià)值與營養(yǎng)價(jià)值逐漸被人們挖掘與喜愛[3]。目前國內(nèi)外關(guān)于龍頭魚的研究多集中在外部形態(tài)特征[4]、漁業(yè)生物學(xué)特性[5-7]、資源數(shù)量分布[8-10]、攝食習(xí)性[11]和食品加工[12-15]等方面,而遺傳背景相關(guān)研究報(bào)道較少,僅見線粒體基因組全序列[16]和分子標(biāo)記技術(shù)開發(fā)應(yīng)用[17-20]。NADH脫氫酶第二亞基(NADH dehydrogenase subunit 2,ND2)是線粒體電子傳遞復(fù)合體的重要組分,也是線粒體上13個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因之一[21],因具有進(jìn)化速率適中且包含豐富的遺傳信息等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛運(yùn)用于魚類遺傳關(guān)系和系統(tǒng)分類地位的研究[21-24],顯示出其良好的分子標(biāo)記特性。了解和掌握漁業(yè)種群結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律,是開展資源開發(fā)管理的基礎(chǔ)和前提,而遺傳結(jié)構(gòu)則是種群結(jié)構(gòu)的內(nèi)在體現(xiàn),綜合反映了種群大小組成、繁育系統(tǒng)、隔離程度及遷移格局的時(shí)空[25]。本研究以線粒體ND2基因?yàn)榉肿訕?biāo)記,對我國5個(gè)地理種群的龍頭魚遺傳結(jié)構(gòu)和變異進(jìn)行了比較分析,了解群體之間的遺傳分化和種群歷史動(dòng)態(tài),旨在揭示我國近海龍頭魚種質(zhì)資源現(xiàn)狀,為保護(hù)并合理開發(fā)利用龍頭魚資源提供參考資料。1 材料與方法
對5個(gè)群體共98尾龍頭魚線粒體ND2基因序列進(jìn)行比對分析,共獲得有效長度為1 046 bp的龍頭魚ND2基因序列,未發(fā)現(xiàn)堿基的插入與缺失。全部位點(diǎn)中,變異位點(diǎn)(variable sites)19個(gè),單一可變位點(diǎn)(singleton variable sites)18個(gè),簡約信息位點(diǎn)(parsimony informative sites)1個(gè)。18個(gè)堿基發(fā)生了轉(zhuǎn)換,主要發(fā)生在A-G之間;2處堿基發(fā)生顛換,均為A-T;轉(zhuǎn)換數(shù)高于顛換數(shù),與線粒體基因組DNA進(jìn)化過程中轉(zhuǎn)換頻率高于顛換的規(guī)律一致[34]。4種堿基平均含量分別為:T 29.2%、C 34.9%、A 24.4%、G 11.6%。其中G堿基的含量偏低,表現(xiàn)出明顯的反G偏倚。A+T的含量為53.6%,略高于G+C的含量,與大多數(shù)脊椎動(dòng)物線粒體DNA堿基G+C含量位于37%~50%之間的情況一致[35]。從密碼子堿基組成情況來看,不同群體間也存在較大差異,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏倚性。第1密碼子中,C、A堿基使用頻率較T、G高;第2密碼子中,堿基的使用明顯偏向T和C;第3密碼子中C堿基含量最高,而G堿基含量顯著偏低(圖2)。98尾個(gè)體共定義了19種單倍型,各單倍型分布情況如表2所示。其中Hap1出現(xiàn)頻率最高,其次為Hap3,由?、青島和湛江3個(gè)群體共享,其余每種單倍型均為一個(gè)群體所獨(dú)有。5個(gè)地理群體中,單倍型類型最多的為湛江群體(8種),最少的是泉州群體,僅有2種單倍型(Hap1和Hap13)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于線粒體ND2基因序列的少鱗鱚遺傳多樣性研究[J]. 鄭德育,郭易佳,楊天燕,高天翔,鄭瑤,袁冬皓,斯舒謹(jǐn). 南方水產(chǎn)科學(xué). 2019(05)
[2]基于線粒體Cyt b基因的龍頭魚群體遺傳結(jié)構(gòu)分析[J]. 郭易佳,楊天燕,孟瑋,韓志強(qiáng),高天翔. 水生生物學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]溫臺(tái)漁場龍頭魚的生長、死亡及最適開捕規(guī)格[J]. 杜曉雪,高春霞,田思泉,劉偉成,王家啟,葉深. 水產(chǎn)學(xué)報(bào). 2018(10)
[4]華南6水系與瀾滄江-湄公河攀鱸線粒體ND2基因的遺傳多樣性分析[J]. 楊喜書,章群,余帆洋,呂金磊,底曉丹,邵偉軍,黃鎮(zhèn)宇,盧麗鋒. 南方水產(chǎn)科學(xué). 2017(03)
[5]東海區(qū)龍頭魚數(shù)量分布與漁業(yè)生物學(xué)現(xiàn)狀分析[J]. 羅海舟,張華東,李鵬飛,周永東. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[6]浙南沿岸龍頭魚數(shù)量分布調(diào)查[J]. 楊星星,洪小括,葉海濱. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]龍頭魚生長特征及資源的可持續(xù)利用[J]. 陳玲,水柏年,董文霞. 中外企業(yè)家. 2012(06)
[8]龍頭魚魚片的加工技術(shù)工藝條件研究[J]. 陳端貞. 吉林農(nóng)業(yè). 2011(08)
[9]東海區(qū)龍頭魚攝食習(xí)性的研究[J]. 林顯鵬,朱增軍,李鵬飛. 海洋漁業(yè). 2010(03)
[10]東海區(qū)龍頭魚數(shù)量分布及其環(huán)境特征[J]. 林龍山. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
碩士論文
[1]浙江南部近海龍頭魚的生物學(xué)特征及其空間分布格局[D]. 杜曉雪.上海海洋大學(xué) 2018
[2]基于線粒體ND2基因序列的華南地區(qū)斑鱧遺傳多樣性研究[D]. 阮燕如.暨南大學(xué) 2014
[3]中國野生烏鱧(Channa argus)遺傳多樣性分析[D]. 高志遠(yuǎn).暨南大學(xué) 2013
[4]黑龍江與長江流域蒙古鲌遺傳多樣性的線粒體ND2基因序列分析[D]. 夏月恒.暨南大學(xué) 2013
[5]龍頭魚SSR和SRAP標(biāo)記篩選及遺傳多樣性分析[D]. 李海燕.浙江海洋學(xué)院 2012
[6]中國野生香魚(Plecoglossus altivelis)遺傳多樣性分析[D]. 樂小亮.暨南大學(xué) 2010
[7]中國東部6個(gè)大型湖泊翹嘴鲌(Culter alburnus)遺傳多樣性的線粒體ND2基因序列分析[D]. 伊西慶.暨南大學(xué) 2009
本文編號:3452390
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