本文選題：泥鰍屬 + 形態(tài)學(xué)　； 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：泥鰍屬(Misgurnus)隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鰍科(Cobitidae),花鰍亞科(Cobitinae)。泥鰍屬魚類作為一類營底層生活魚類,廣泛分布于河流、湖泊以及稻田等水體中,具有較強的適應(yīng)性。近年來,由于環(huán)境污染,不合理捕撈等因素,泥鰍屬魚類的自然群體顯現(xiàn)出種群減少、體型小型化等趨勢。本研究通過對我國泥鰍屬魚類物種資源開展調(diào)查與樣本采集,系統(tǒng)地揭示了我國泥鰍屬魚類的自然分布格局,并結(jié)合形態(tài)學(xué)與DNA條形碼方法對泥鰍屬魚類及其鄰近種開展物種鑒定研究;基于已有鰍超科魚類線粒體基因組,深入探討了泥鰍屬的進化地位以及屬內(nèi)物種系統(tǒng)進化關(guān)系;同時,基于分子標記探討了我國泥鰍屬物種主要分布區(qū)域的群體遺傳結(jié)構(gòu);通過轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),從基因水平闡明了我國3種泥鰍屬魚類的環(huán)境適應(yīng)性與其特異的地理分布格局的關(guān)系;并從基因組層面探討了泥鰍屬物種的密碼子偏好性,進一步揭示了物種進化關(guān)系以及密碼子偏好性與基因表達量的相關(guān)性。本研究主要結(jié)果如下:1.我國泥鰍屬魚類分布、種間形態(tài)差異以及DNA條形碼研究在我國各個水系中分布的泥鰍屬魚類包括以下3種:泥鰍(M.anguillicaudatus)廣泛分布于我國除青藏高原外的大部分地區(qū),以長江流域物種資源最為豐富,在松遼流域少量分布;北方泥鰍(M.bipartitus)分布于我國黃河以北地區(qū)各個水系,主要分布于松遼流域,海河流域部分水體中也有少量分布;黑龍江泥鰍(M.mohoity)的分布范圍較為局限,僅分布在東北地區(qū)松花江部分水系。本研究基于資源調(diào)查結(jié)果,選取我國北方地區(qū)15個自然群體開展了4個物種(包括大鱗副泥鰍Paramisgurnus dabryanus)的12個形態(tài)學(xué)參數(shù)測量與比較分析。結(jié)果顯示,4個物種的形態(tài)學(xué)參數(shù)十分接近,僅尾柄長存在顯著性差異(P0.05),相較而言,北方泥鰍的尾柄最長,黑龍江泥鰍與大鱗副泥鰍次之,泥鰍尾柄最短;相比其余3個物種,黑龍江泥鰍則表現(xiàn)出更長的前軀長(DPR);此外,3個泥鰍屬物種的尾柄高與體寬存在顯著差異(P0.05);聚類結(jié)果表明泥鰍與大鱗副泥鰍的外部可量性狀更為接近,而北方泥鰍與黑龍江泥鰍形態(tài)學(xué)更為相近。形態(tài)學(xué)性狀的相似性使得泥鰍屬物種以及鄰近種的鑒定存在難度,因此本研究基于cox1基因開展了泥鰍屬物種與鄰近種共計186尾樣本的DNA條形碼研究。結(jié)果表明,基于遺傳距離方法、貝葉斯法以及特征值法均能有效進行泥鰍屬物種及其鄰近種的物種鑒定。2.基于線粒體基因組研究泥鰍屬魚類的進化關(guān)系及適應(yīng)性進化本研究基于59種鰍超科魚類線粒體基因組構(gòu)建鰍超科系統(tǒng)發(fā)育樹,探討泥鰍屬及其鄰近物種的物種進化關(guān)系;同時,從基因與密碼子層面揭示泥鰍屬物種的環(huán)境適應(yīng)性進化。結(jié)果如下:基于最大似然法與貝葉斯法構(gòu)建鰍超科系統(tǒng)發(fā)育樹的拓撲結(jié)構(gòu)一致,鰍超科魚類明顯分為四大類群,其分類關(guān)系為(沙鰍亞科+(平鰭鰍科+(花鰍亞科+條鰍亞科))),花鰍亞科中的泥鰍屬魚類沒有形成一個單系類群,其中泥鰍屬的黑龍江泥鰍,俄羅斯泥鰍(M.nikolskyi)與副泥鰍屬(Paramisgurnus)以及高麗鰍屬(Koreocobitis)魚類聚為一支,泥鰍與北方泥鰍則跟花鰍屬(Cobitis)魚類聚為一支;PAML的自由比模型分別計算各個基因的替代速率顯示,泥鰍屬魚類PCGs的Ka/Ks顯著低于花鰍屬與副泥鰍屬的魚類,基于分支位點模型分析結(jié)果顯示cox2在泥鰍與北方泥鰍這一分支受到強烈的正向選擇(ω=10.92,P0.01),其中BEB分析結(jié)果顯示在其起始密碼子ATG后的137 bp與217 bp位點為正向選擇位點;基于21種花鰍亞科魚類線粒體PCGs的RSCU值進行聚類分析結(jié)果顯示,泥鰍屬的黑龍江泥鰍,俄羅斯泥鰍以及副泥鰍屬的大鱗副泥鰍聚為一支,且與高麗鰍屬魚類關(guān)系更近;泥鰍與北方泥鰍聚為一支,與花鰍屬魚類關(guān)系更近。3.泥鰍、北方泥鰍與黑龍江泥鰍群體結(jié)構(gòu)本研究基于簡化基因組測序技術(shù)對長江流域15個泥鰍群體開展群體遺傳結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明在大部分群體中SNP標記的主要基因型占主導(dǎo)(90%),雜合度分布范圍在0.031到0.097;長江流域泥鰍群體可分為兩個亞群,長江上游群體與中下游的群體差異明顯;FST計算結(jié)果顯示,長江流域群體間遺傳關(guān)系較遠,存在一定程度的遺傳分化,尤其是在上游群體與下游群體間存在遺傳分化;基于遺傳距離矩陣構(gòu)建NJ樹的結(jié)果顯示,長江流域泥鰍分為了兩大支系,其中上游群體構(gòu)成了一大分支,中下游群體匯為了一支,與群體結(jié)構(gòu)分群結(jié)果相吻合;主成分分析結(jié)果表明,除ZY群體外長江上游與中下游群體有著較為明顯地區(qū)分,ZY群體與中下游的群體存在一些重疊交叉。同時,基于線粒體標記探討了松遼流域北方泥鰍與黑龍江群體的遺傳結(jié)構(gòu),在北方泥鰍與黑龍江泥鰍個體中分別鑒定出19與21個單倍型,北方泥鰍群體中除FUJ群體外,其余群體均表現(xiàn)出低核苷酸多樣性與高單倍型多樣性;黑龍江泥鰍則表現(xiàn)出高核苷酸多樣性與單倍型多樣性;AMOVA分析顯示北方泥鰍與黑龍江泥鰍群體間均存在著顯著的群體分化,錯配分布與中性檢驗結(jié)果表明二者均未發(fā)生群體迅速擴張事件。4.泥鰍、北方泥鰍與黑龍江泥鰍適應(yīng)性進化我國泥鰍屬物種分布具有物種特異性,為探究泥鰍屬物種的環(huán)境適應(yīng)性,本研究基于轉(zhuǎn)錄組序列,通過與蛋白數(shù)據(jù)庫比對,RPKM值過濾以及編碼潛力計算,共鑒定出51個物種孤兒基因;同時篩選到1392個單拷貝直系同源基因,基于自由比模型計算Ka/Ks值,結(jié)果顯示黑龍江泥鰍Ka/Ks值要顯著高于北方泥鰍(P3.39×10-7)與泥鰍(P9.28×10-8);其中,289個基因在黑龍江泥鰍中Ka/Ks值顯著高于泥鰍與北方泥鰍(P0.05)。為闡明3個特定譜系分支的特異性進化,通過分支位點模型鑒定出各個分支快速進化基因與正向選擇基因。在3個泥鰍屬物種中篩選到191~205個快速進化基因與50~63個正向選擇基因;選取快速進化基因與正向選擇基因二者交集后,共篩選到61個共有基因,GO富集分析顯示這些基因在膜與膜組分兩個條目中(P=0.033)顯著富集。這些基因功能可以歸納為四類:(1)能量代謝;(2)膜;(3)信號轉(zhuǎn)導(dǎo);(4)細胞凋亡與增殖。在泥鰍分支中,cldn15lb與isca1基因分別鑒定出10個與6個正向選擇位點,二者分別與細胞間鈉離子轉(zhuǎn)運以及鐵硫簇組裝功能相關(guān)。5.泥鰍、北方泥鰍與黑龍江泥鰍密碼子偏好性基于3種泥鰍屬魚類CDS序列對物種密碼子與密碼子對使用偏好性進行了分析。結(jié)果表明,這3種泥鰍屬魚類的密碼子使用偏好性十分相似;中性作圖顯示在3個泥鰍屬物種中,自然選擇對密碼子偏好性占主導(dǎo)作用。在3個物種中均識別出了4個高頻密碼子,以及9~19個偏好密碼子對;在泥鰍屬魚類中NUA和NCG密碼子使用頻率較低,nnUAnn為避免使用的cP3-cA1二堿基。同時,高表達基因中密碼子GC3要顯著高于低表達基因GC3;與之相反,ENC在高表達基因中顯著低于低表達基因;基于每個氨基酸S/C值,統(tǒng)計高表達與低表達基因組中高S/C值氨基酸頻率,結(jié)果顯示在泥鰍屬物種中高表達的基因顯著偏向使用低S/C值的氨基酸。選取已有的24個脊椎動物基因組,分別提取CDS序列并計算RSCU后,聚類與主成分分析結(jié)果表明,相比哺乳類與鳥類,魚類明顯分為了兩個分支,推測其原因為魚類物種間存在較大的遺傳變異。
[Abstract]:In recent years , the species resources of the genus Misgurnus belong to Cyprinidae , Cobiidae , Cobitinae , and the species identification of the species of the genus Misgurnus in China is studied . On the basis of the genetic distance method , the relationship between the species evolution of Loach species and its adjacent species was studied . The results showed that the relationship between the species evolution of Loach species and its adjacent species was determined by the method of genetic distance . The results of the analysis showed that the main genotype of the Loach species in Loach and northern loach species was significantly lower than that of the Loach species . The results showed that the main genotype of the Loach species was dominant ( 90 % ) and the heterozygosity was distributed in most populations . In the northern loach and Heilongjiang loach populations , there were significant population differentiation and high haplotype diversity . The results showed that there were significant population differentiation between the populations of Misgurnus anguaudatus ( P = 0.033 ) . The fish is clearly divided into two branches , and the reason is that there is a large genetic variation among the fish species .
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S917.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙子明;葉建生;劉美劍;沈冬冬;黃世熠;;五個湖泊中華刺鰍(Mastacembelus sinensis)種群線粒體細胞色素b遺傳多樣性分析[J];湖泊科學(xué);2016年05期

2 朱秀芳;郭宇超;米琦;劉頓;;真白鮭線粒體蛋白編碼基因的密碼子偏性研究[J];凱里學(xué)院學(xué)報;2015年06期

3 傅建軍;徐如衛(wèi);薛婷;楊福生;姜虎成;李家樂;;3種泥鰍微衛(wèi)星標記和D-Loop部分序列遺傳變異分析[J];水產(chǎn)學(xué)報;2015年04期

4 張望;陳秀開;彭勇;李正高;;鰍科魚類DNA條形碼分析及泥鰍和大鱗副泥鰍的分子鑒定[J];淡水漁業(yè);2015年03期

5 李彩娟;凌去非;葛辰;朱鵬飛;王國成;葉竹青;韓曉飛;;中國4大湖泊大鱗副泥鰍群體遺傳多樣性分析[J];江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報;2014年05期

6 董新培;穆淑梅;周楠;康現(xiàn)江;羅青;白俊杰;;不同地理群體烏鱧線粒體DNA控制區(qū)結(jié)構(gòu)分析及遺傳多樣性[J];水產(chǎn)學(xué)報;2014年09期

7 毛云濤;甘小妮;王緒禎;;基于線粒體COⅠ基因的沙鰍亞科魚類DNA條形碼及其分子系統(tǒng)發(fā)育研究[J];水生生物學(xué)報;2014年04期

8 丁奎;張輝;張秀梅;宋娜;高天翔;;基于線粒體控制區(qū)的許氏平湁養(yǎng)殖群體與野生群體比較研究[J];水產(chǎn)學(xué)報;2014年06期

9 王章群;解增言;蔡應(yīng)繁;舒坤賢;黃飛飛;;系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)研究進展[J];遺傳;2014年07期

10 賴瑞芳;張秀杰;李艷和;吳俊頡;楊東輝;王衛(wèi)民;;魴屬魚類線粒體基因組的比較及其系統(tǒng)發(fā)育分析[J];水產(chǎn)學(xué)報;2014年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 熊海錚;豇豆遺傳多樣性及若干農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析[D];浙江大學(xué);2016年

2 趙林林;兩種海洋魚類的遺傳多樣性及基于線粒體基因組的石首魚科系統(tǒng)發(fā)育研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

3 李春輝;玉米高密度重組圖譜構(gòu)建及耐旱相關(guān)性狀的遺傳解析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

4 李寧;玉筋魚和赤沖的分子系統(tǒng)地理學(xué)研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

5 馮超;基于楊梅RNA-Seq的密碼子偏好性與果實品質(zhì)功能基因轉(zhuǎn)錄特性分析[D];浙江大學(xué);2014年

6 程嬌;西北太平洋兩種鮐屬魚類的分子系統(tǒng)地理學(xué)研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

7 陳永祥;四川裂腹魚（Schizothorax kozlovi Nikolsky）種質(zhì)特征及其遺傳多樣性研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 田輝伍;長江上游保護區(qū)長薄鰍和紅唇薄鰍種群生態(tài)及遺傳結(jié)構(gòu)比較研究[D];西南大學(xué);2013年

9 梁宏偉;六種鲇形目魚類線粒體基因組克隆及其系統(tǒng)發(fā)育研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

10 姚雁鴻;湘西盲高原鰍遺傳多樣性與生理學(xué)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李強;基于多基因位點的長江流域及淮河流域沙塘鱧屬魚類遺傳多樣性與種群遺傳結(jié)構(gòu)分析[D];上海海洋大學(xué);2015年

2 羅昕;基于下一代測序的玉米高通量SNP開發(fā)及關(guān)聯(lián)分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 段曉克;壯體長春鳊線粒體基因組全長測定及團頭魴密碼子偏好模型分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 趙金鳳;玫瑰高原鰍保護遺傳學(xué)研究[D];西南大學(xué);2015年

5 趙習(xí);北方須鰍線粒體基因組序列測定及鰍科魚類系統(tǒng)發(fā)育分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 王楓;高體雅羅魚線粒體基因組全序列測定及雅羅魚亞科魚類系統(tǒng)發(fā)育分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 黃燕;長江上游特有魚類DNA條形碼研究[D];西南大學(xué);2014年

8 金逍逍;東海16種蝦虎魚類線粒體全基因組序列分析及系統(tǒng)發(fā)育研究[D];浙江海洋學(xué)院;2013年

9 劉朋朋;長江中下游五個地理種群黃顙魚遺傳多樣性的分析以及MSTN多態(tài)性的研究[D];南京師范大學(xué);2013年

10 方禮豹;泥鰍和大鱗副泥鰍雜交育種初步研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

，

本文編號：1955520