黄河上游花斑裸鲤Gymnocypris eckloni eckloni年龄、生长和种群遗传特性分析

摘要

花斑裸鲤 Gymnocypris eckloni eckloni隶属于鲤形目 Cypriniformes鲤科Cyprinidae裂腹鱼亚科Schizothoracinae，主要分布于黄河上游干支流，扎陵湖、鄂陵湖、逊木措等湖泊及柴达木盆地的格尔木河水系等，是我国特有鱼类。近些年，由于环境改变和人类活动影响，其资源量急剧下降，已被列为省级重点保护物种，亟需加强保护。 本研究从个体生物学角度，对采自黄河上游循化和贵德段的花斑裸鲤的年龄和生长开展了深入研究。通过对耳石、脊椎骨、臀鳞和鳃盖骨的年轮特征及年龄鉴定结果进行比较，认为脊椎骨是花斑裸鲤年龄鉴定的最好材料。基于脊椎骨的年龄鉴定结果，研究区域内的花斑裸鲤最大年龄为8龄，年龄组成集中在2—3龄。花斑裸鲤体长范围集中在90—130mm，体重范围集中在100g以下。体长-体重关系为W=1.808×10-5L2.98（r=0.9752），为匀速生长。Von Bertalanffy生长方程为：L∞=559.49(1-e-0.07085(t-0.1748))，极限体长为559.49mm；W∞=2790.0986(1-e-0.07085(t-0.1748))2.98，极限体重为2970g，拐点年龄为16.68。通过对结果进行分析，研究区域内的花斑裸鲤表现出明显的低龄化和小型化特点，并且成活率较低，可能与过度捕捞、外来种及放流策略有关。研究还从种群遗传学角度，基于线粒体DNA控制区（D-Loop，574bp）和细胞色素b（Cytb，1140bp）基因对花斑裸鲤无人工增殖放流影响的亲本种群和有人工增殖放流影响的循化和贵德种群的遗传多样性进行了分析和比较。通过对两个基因序列进行分析，D-Loop基因检测到变异位点101个，其中简约信息位点51个、单突变性位点50个，转换/颠换比值为3.71；Cytb基因检测到变异位点130个，其中简约信息位点121个、单突变位点9个，转换/颠换比值为5.77。通过对两个基因序列的碱基组成进行比较，D-loop基因的A+T含量（63%）明显高于Cytb基因的A+T含量（57.2%），且两个基因都表现出A+T含量高于G+C含量的特点，这与其它裂腹鱼亚科物种相同基因的碱基组成相似。通过对各种群的单倍型多样性和核苷酸多样性进行比较，结果表现为亲本种群的单倍型多样性（h=0.994±0.019）和核苷酸多样性（π=0.032±0.01）均高于循化和贵德种群。根据遗传距离和遗传分化的分析结果，亲本种群与循化种群和贵德种群之间的遗传距离和遗传分化指数均高于循化和贵德种群之间的值。基于三个种群之间的分子变异分析（AMOVA）结果，花斑裸鲤的遗传变异主要来自种群内个体之间。利用邻接法（Neighbor-Joining）和最大似然法（Maximum Likelihood）构建的系统发育树和单倍型网络结构分析结果也证明了花斑裸鲤的种群间不存在明显的遗传分化，三个种群的个体在进化树上存在交叉，未形成独立的单系群。以上的结果均说明，亲本种群与贵德和循化种群之间未产生明显的遗传分化。 基于对花斑裸鲤年龄与生长，及遗传特性的分析，结合研究区域内存在的生境改变、过度捕捞和外来物种等致危因素影响，建议加强栖息地保护，控制外来种和过度捕捞，规范增殖放流并建立相关保护区。