三峡库区内外长吻鮠（Leiocasis longirostris Günther）线粒体控制区的遗传多样性研究

摘要

长吻鮠(Leiocasis longirostris Günther)，属鲇形目(Siluriformes)，鲿科(Bagridae)，鮠属(Leiocasis Bleeker).是我国长江流域的一种名贵经济鱼类，主要分布在长江干支流和主要的通江湖泊内。该鱼自八十年代人工养殖成功以来，人工养殖产业得到较快发展。目前对于该鱼的研究主要集中于其繁殖生物学、形态解剖学、行为学等方面，对其种质资源状况及遗传多样性现状的研究还很少。 近年来，随着长江干流大型水电枢纽工程(如葛洲坝与三峡大坝)的兴建，长吻鮠的生活环境发生较大改变，产卵场所遭到破坏，并在一定程度上产生了生殖隔离(坝上游的长吻鮠无法通过生殖与坝下游的长吻鮠进行自由遗传交流)，这些变化是否会对长吻鮠种群的遗传结构和遗传多样性产生影响值得深入探讨研究。 线粒体控制区是鱼类线粒体上变异较大的区域，其进化速率比蛋白质编码基因高2～5倍，选用此区段进行序列分析能较好地看出长吻鮠的遗传变异情况。 本研究自2005年3月至2006年11月在长江干流中下游七个主要采样点(木洞、涪陵、万州、巫山、宜昌、岳阳、金口)采集到野生长吻鮠标本共计150余尾，经过基因组DNA提取、PCR扩增后共测序得到长吻鮠线粒体控制区序列127条。序列首先在Genebank中经过比对分析确定为长吻鮠线粒体控制区序列。在所得到序列中A、T、G、C四种核苷酸的比例分别为：28.8％～29.7％(平均为29.3％)、30.9％～32.5％(平均为31.9％)、14.4％～15.3％(平均为14.8％)、23.5％～24.6％(平均为24.O％)。其中碱基G的含量14.8％，明显低于其他三个碱基的含量。A+T碱基的含量61.2％明显高于G+C的含量38.8％，具有明显的碱基组成偏倚性。所有序列的Tajima中性检验结果不显著，说明序列均为选择性中性。 每条序列经过拼接校正后共计928bp，比对检验后获得变异位点72个，多态信息位点56个，简约信息位点41个，占整个序列的4.42％。在所获得的127条序列中，共检测到123种单倍型个体，单倍型多样性为0.9994，核苷酸多样性为0.01004，平均核苷酸差异数为8.938，以上数据均表明长吻鮠野生群体现仍具有较高的遗传多样性水平。在7个主要群体中，涪陵采样点群体的多态位点数、平均核苷酸差异、核苷酸多样性指数与群体内个体间的遗传距离均为最高，分别为36、10.19692、0.01146与0.0116，可见涪陵群体是七个长吻鮠采样点群体中遗传多样性最丰富的群体。岳阳群体的平均核苷酸差异数、核苷酸多样性指数、多态位点数与群体内个体间的遗传距离均为最低，表明岳阳群体在七个采样点群体中的遗传多样性处于较低水平。 通过群体间的核苷酸差异比较分析发现，涪陵群体与其它群体之间的平均核苷酸差异数值都较大，平均差异数在9.24615～10.0724之间，表明涪陵群体在核苷酸序列多样性方面与其它采样点群体有着较大的趋异情形：而岳阳群体的遗传结构相对稳定。不同采样点群体间的平均每位点核苷酸替代数及每位点的净核苷酸替代数也显示出相同的结果。在碱基位点283与480处，库区内外群体在碱基含量方面存在较大差异。在碱基位点283处，库区内个体以碱基T为主，而库区外个体以碱基C为主；在碱基位点480处，库区内个体以碱基T为主，库区外个体就碱基T与C含量大体相当。可以考虑将此两个位点作为库区内外群体的区分遗传标记。 系统聚类分析发现，所有采样点的样本群体聚类时明显聚为库区内外两个部分，仅极少数个体例外。葛洲坝以上附近水域采集到的五尾标本在几种聚类方式中，除UPGMA聚类，其余几种方式中均与坝上游个体聚类在一起，而并没有与相对距离较近的坝下游个体聚类在一起，说明葛洲坝的建成可能对坝上下游长吻鮠之间的遗传交流产生了一定影响。在三峡工程兴建之时进行库区内外长吻鮠遗传多样性的分析将为今后进一步监测长吻鮠遗传多样性的变化情况提供可供比较的本底资料。

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1遗传多样性研究概述

1.2遗传标记技术的发展

1.3分子标记技术的主要种类

1.4鱼类遗传多样性研究

1.5线粒体DNA的遗传多样性

1.6系统进化树的构建方法

1.7本研究的目的和意义

第二章材料与方法

2.1实验材料

2.1.1样本采集

2.1.2实验主要仪器设备

2.2实验方法

2.2.1基因组DNA的提取

2.2.2 DNA模板的稀释

2.2.3 PCR扩增

2.3序列测定

2.4数据分析方法

2.4.1序列比对及分析

2.4.2系统聚类分析

第三章结果与分析

3.1基因组DNA提取结果

3.2 PCR扩增结果

3.3序列结果分析

3.3.1序列碱基组成

3.3.2序列中性检验

3.3.3序列核苷酸变异

3.3.4长吻鮠各采样点群体内的遗传多样性分析

3.3.5长吻鮠各群体间遗传差异比较

3.3.6碱基位点差异

3.4系统聚类分析

第四章讨论

4.1长吻鮠的核苷酸变异分析

4.2长吻鮠不同采样点群体内的遗传多样性分析

4.3长吻鮠不同采样点群体间的遗传差异

4.3.1群体间的遗传距离

4.3.2不同采样点群体间的遗传差异参数分析

4.3.3群体系统聚类分析

结论

参考文献

致 谢