长江中游青鱼群体遗传结构分析及亲子鉴定技术的建立

摘要

青鱼（Mylopharyngodon piceus）是我国长江水系主要经济鱼类之一，近年来由于环境污染、过度捕捞、水工建筑等人类活动，长江干流鱼类资源下降，青鱼群体数量也相应减少，遗传多样性水平有所降低。为恢复长江天然水域渔业资源种群数量，维护长江水生生物多样性，2010年起，国家有关部门在长江中游监利和石首江段开展了四大家鱼原种亲本增殖放流活，但是相应的评估技术却没有建立起来，并且对生物资源的有效保护必须建立在对其遗传结构的了解之上。
　　本文用两种分子标记（线粒体DNA分子标记和微卫星标记）分析了石首市老河长江四大家鱼原种场（SSYZ）、长江四大家鱼监利老江河原种场（JLYZ）、鄱阳湖（PYH）、湘江（XJ）、长江监利江段（JLJD）5个青鱼群体的遗传结构。基于微卫星DNA建立了青鱼亲子鉴定技术，对2011年、2013年监利和石首江段放流的原种亲本和在长江中游江段捕捞的鱼苗进行亲权分析，以评估青鱼增殖放流效果。主要研究结果如下：
　　1.以线粒体DNA为分子标记分析青鱼群体的遗传结构
　　（1）分析415尾青鱼的线粒体Cytb序列，共检测出79个单倍型，88个变异位点，总的核苷酸多样性（Pi）和单倍型多样性（Hd）分别为0.00621和0.945，核苷酸多样性和单倍型多样性最高的均为鄱阳湖群体为0.00649和0.948，核苷酸多样性最低的为监利原种场群体为0.00575，单倍型多样性最低的为石首原种场群体为0.904；分析429尾青鱼的控制区序列，检测出81个单倍型，103个变异位点，核苷酸多样性（Pi）和单倍型多样性（Hd）分别为0.01245和0.954，核苷酸多样性和单倍型多样性最高的均为鄱阳湖群体，最低的均为石首原种场群体。
　　（2）单倍型系统发育树和单倍型网络结构图均显示单倍型的分布与地理位置没有直接的相关性。对Cytb和控制区两部分数据进行分子变异方差分析（AMOVA）和基因流数据分析显示：变异主要来源于种群内，基因交流频繁,以Cytb和控制区数据计算Fst，得出Fst分别为0.06948（P=0.00000±0.00000）和0.0825(P=0.00000±0.00000)，种群间出现了初步的遗传分化，计算两两种群之间的遗传分化显示，这一分化主要发生在石首原种场和其他青鱼群体之间，其余群体两两之间不存在显著的遗传分化。
　　（3）以Cytb数据和控制区数据分别进行错配分布分析、Fu’s Fs检验和Tajima's D检验，结果均显示青鱼未经历过种群扩张。
　　2.微卫星标记的筛选和多重PCR体系的建立
　　从有关文献中筛选12对多态性较高、能够扩增出稳定条带的青鱼微卫星引物，通过引物组合和优化，建立四个三重青鱼微卫星PCR体系，用于青鱼遗传结构和亲权关系分析。
　　3.利用微卫星标记进行群体分析
　　（1）用11个微卫星座位分析5个青鱼群体，等位基因数介于12.3636（PYH）-20.1818（JLJD）之间，平均值为15.4182，基因丰富度比较高；期望杂合度介于0.8934（JLYZ）-0.8722（PYH）之间，平均值为0.8792；观测杂合度介于0.8615（SSYZ）-0.9236(XJ)之间，平均值为0.9060，平均杂合度比较高；多态信息含量介于0.7704(PYH)-0.8685（JLJD）之间，平均值为0.8378，属于高度多态。
　　（2）AMOVA分析结果显示变异主要来源于种群内部，很小部分变异来源于种群间；遗传分化指数Fst=0.01112(P=0.0000±0.0000)，青鱼群体间不存在显著的遗传分化。进一步进行遗传距离和遗传分化系数分析，结果显示石首原种场青鱼群体和其他青鱼群体之间的遗传距离和遗传分化系数均大于其余青鱼群体两两之间的遗传距离和遗传分化系数。
　　4.建立青鱼微卫星亲子鉴定技术
　　（1）建立了11个微卫星标记的青鱼亲子鉴定技术，累积非父权排除概率达到了99.99％，达到了可应用技术的要求。
　　（2）利用建立起来的亲子鉴定技术对2011年（10尾）和2013年（59尾）长江中游放流青鱼亲本与2011年（161尾）和2013年（95尾）在中游江段采集的鱼苗进行亲权关系分析，结果显示有4尾鱼苗与2013年放流青鱼亲本有亲子关系，2013年放流青鱼所产生的青鱼卵苗贡献率为4.21%。

目录

声明

第1章 研究综述

1 群体遗传多样性研究中常用的方法

2 分子标记的种类

3 线粒体DNA标记

4 微卫星DNA

5亲子鉴定

6青鱼的研究概况

7本研究的目的和意义

第2章 青鱼线粒体DNA遗传多样性分析

1引言

2材料和方法

3 结果

4 讨论

第3章 青鱼微卫星多重PCR技术的建立和遗传多样性分析

1 前言

2 材料和方法

3讨论

第4章 青鱼SSR亲子鉴定技术的建立

1 前言

2 材料和方法

3结果

4讨论

参考文献

致谢

在校期间发表论文及科研情况