大黄鱼野生群体和养殖群体鉴定技术研究

摘要

大黄鱼（Larimichthys crocea）属鲈形目、石首鱼科、黄鱼属，是我国特有的重要海水经济鱼类。随着环境恶化和过度捕捞使得野生大黄鱼资源遭到毁灭性的破坏，天然捕捞资源急剧下降，为了恢复和保护大黄鱼资源，我国水产科技工作者对大黄鱼人工繁殖与苗种培育进行了大量的研究试验，取得了一系列显著性的成果，推动了大黄鱼养殖业的快速发展，目前大黄鱼资源已经转变为人工养殖群体为主，野生群体为辅的状况，但在渔业生产与管理过程中如何对大黄鱼种质资源进行鉴定尚缺乏一套科学可靠的研究技术和方法。因此，本研究借助大黄鱼的外部形态、鳞片特征、耳石轮纹，骨骼micro CT扫描显微结构，线粒体D-loop区和Cytb基因以及基于核基因的微卫星标记等技术手段，比较和分析了大黄鱼野生群体和养殖群体的种质差异，以期为大黄鱼种质鉴定和资源管理提供科学可靠的依据。具体研究结果如下：
　　（1）通过对大黄鱼野生群体和养殖群体的形态性状、鳞片与矢耳石轮纹特征进行了分析比较。形态性状比较结果表明，养殖群体的肥满度(Fatness)、体高(BH)/体长(BL)、体厚（BT）/体长（BL）和尾柄高（CPH）/尾长（TL）比值显著大于野生群体(P＜0.01)，野生群体躯干长（TL）/体长（BL）比值大于养殖群体(P＜0.05)，养殖群体在体型上出现偏短、粗现象。养殖群体与野生群体在鳞片轮纹特征上无显著差异，部分个体鳞片上观察到有年轮和副轮分布。野生群体耳石轮纹较为致密，明暗带间隔不均，耳石中心核及周围区域为深黄色，年龄组成复杂，有0～2个年轮；养殖群体耳石轮纹较稀疏，明暗带间隔均匀，耳石中心核及周围区域较透明，观察到有1个年轮。这些差异间接反映了两个群体在生活环境条件、食物饵料供给方面的差异。
　　（2）运用Micro CT技术对大黄鱼全鱼骨骼系统进行了扫描与三维重建，比较了野生群体和养殖群体背部和尾部脊椎骨显微结构参数差异。结果显示，大黄鱼脊椎骨与头骨、尾骨相连，脊椎骨26个，肋骨附着在第1～11腹椎，无肌间刺，胸鳍位于头骨后，背鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍与脊椎骨不相连。大黄鱼野生群体背部和尾部脊椎骨的组织矿物质密度（TMD）和骨矿物质密度（BMD）均显著高于养殖群体（P＜0.01），骨体积分数（BV/TV）较养殖群体大（P＜0.05），骨小梁间隔（Tb.Sp）较养殖群体小（P＜0.05），骨小梁数量（TB.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）和结构模型指数（SMI）上没有差别（P＞0.05）。造成这些差异的主要原因可能与野生群体和养殖群体食物组成、生活环境以及活动情况等差异有关。
　　（3）利用大黄鱼线粒体（mtDNA）D-loop区和Cytb基因中的788bp和1028bp片段，比较分析了大黄鱼野生群体和养殖群体的遗传多样性与群体遗传结构差异，结果表明，在105个样本Cytb的1028bp片段中，共检测到20个变异位点，大黄鱼野生群体YS含19个变异位点，繁育群体FY含15个，选育群体F3代含14个、F4代含8个，遗传多样性指数分析结果显示，野生群体单倍型多样性指数（Hd）为0.842，核苷酸多样性指数（π）为0.00575，繁育群体相应参数为0.789、0.00491，选育群体F3代、F4代相应参数分别为0.699、0.00355，0.607、0.00332。单倍型多样度显示，野生群体含有12个单倍型，特有单倍型7个，均高于养殖群体相应参数。在109个样本D-loop区的788bp片段中，共检测到33个变异位点，大黄鱼野生群体YS含29个变异位点，繁育群体FY含20个，选育群体F3代18个、F4代14个，遗传多样性指数分析结果显示，野生群体单倍型多样性指数（Hd）为0.901，核苷酸多样性指数（π）为0.01826，繁育群体相应参数为0.813、0.01778，选育群体F3代、F4代相应参数分别为0.677、0.01391，0.727、0.1471。单倍型多样度显示野生群体含有15个单倍型，特有单倍型11个，同样高于养殖群体单倍型多样度。由结果可知，大黄鱼野生群体遗传多样性水平高于养殖群体。根据遗传分化指数Fst值以及分子方差分析（AMOVA）可知，大黄鱼遗传变异主要来自群体内个体之间，养殖群体内部遗传分化并不显著，而大黄鱼野生群体与养殖群体两个组群间出现了显著的中等水平遗传分化，UPGMA系统进化树和单倍型网络关系图也支持这一观点。由于D-loop区不编码蛋白质，突变位点较多，进化速率快更加适用于遗传差异不显著的种内群体间，因此是大黄鱼种质鉴定中可靠的分析位点。
　　（4）选用12对微卫星（SSR）标记对官井洋采捕的大黄鱼野生群体 YS和2005年从官井洋采捕的野生大黄鱼经过人工世代选育的F3代、F4代，以及繁育群体FY进行了比较研究，结果表明，12个微卫星位点的等位基因数目范围为4～10，平均观测杂合度（HO），期望杂合度（HE）和多态信息含量（PIC）分别为0.745,0.753和0.691，所选位点表现出高度多态性，其中含1个群体间特异性位点LYC08。野生群体YS观测杂合度（HO=0.791）、期望杂合度（HE=0.776）和shannon指数（I=1.674），繁育群体FY、选育群体F3代、F4代相应参数分别为0.744、0.764、1.552；0.728、0.736、1.483；0.717、0.735、1.401，表明野生群体具有较高的遗传多样性水平。近交系数结果显示FIS最高值出现在F4代群体（FIS=0.019），其次为F3代群体（FIS=0.013）、繁育群体FY（FIS=0.011），3个人工养殖群体中均存在杂合子缺失现象。分子方差分析（AMOVA）表明野生群体与养殖群体组间的遗传差异极显著（P＜0.01）。基于Nei’s遗传距离构建的NJ树、主成分分析（PCA）以及STRUCTURE遗传聚类分析表明野生群体YS与繁育群体FY、选育群体F3代、F4代间均有较远的亲缘关系。

目录

声明

第一章 引 言

1.1 立题依据

1.2 国内外研究进展

1.3 课题来源

1.4 研究内容及意义

1.5 本文研究方法和技术路线

第二章 大黄鱼野生和养殖群体形态、鳞片及耳石特征比较

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

第三章 大黄鱼野生和养殖群体骨骼显微结构比较

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第四章 大黄鱼野生和养殖群体线粒体Cyt b 序列和 D-loop区的比较分析

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4讨论

第五章 基于SSR的大黄鱼野生与养殖群体遗传多样性研究

5.1 前言

5.2 材料与方法

5.3 结果与分析

5.4讨论

小结

参考文献

硕士期间发表论文

致谢