淮河流域日本沼虾野生群体分子遗传多样性及系统演化分析

摘要

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)是我国最重要的淡水经济养殖虾类,淮河流域是我国日本沼虾种质资源分布较多的主要区域之一。近20年来,淮河流域日本沼虾由于过度捕捞及长期环境恶化等原因出现了种质资源衰退现象,本研究,利用微卫星标记(SSR)和线粒体COI序列变异分析了淮河流域17个日本沼虾野生群体(半岗、城东湖、正阳关、焦岗湖、花家湖、瓦埠湖、高塘湖、芡河、天河、花园湖、五河、女山湖、老子山、金湖、界首、高邮、邵伯湖)的种质资源遗传多样性和系统演化,为淮河流域日本沼虾种质保护、资源利用和良种选育等提供基础资料。主要内容如下:
　　1.淮河流域日本沼虾野生群体遗传多样性的微卫星分析
　　利用13对中高多态性的微卫星引物分析了淮河流域日本沼虾野生群体的遗传结构和遗传多样性。结果表明:17个群体中共有192个位点经Bonferroni校正后显示杂合不足且显著偏离Hardy-Weinberg平衡;群体平均期望杂合度均小于0.716,显示出较低的遗传多样性水平,其中女山湖、邵伯湖群体遗传多样性相对较高,正阳关、高塘湖群体相对较低;淮河日本沼虾群体偏离了突变-漂移平衡,呈现出遗传多样性下降的趋势,说明群体即将或曾经经历瓶颈效应;群体间AMOVA分析表明,群体间遗传分化程度较低,淮河日本沼虾分化形成了中游和下游2个大类群,中游安徽段没有形成显著的遗传结构,在种质资源保护和管理上可将安徽段种群视作一个单元,这为日本沼虾种质资源保护和合理开发利用提供了基础资料。
　　测定了淮河流域17个日本沼虾野生群体共248个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)部分序列,获得623 bp核苷酸片段,包括48个变异位点,定义了31个单倍型,共享单倍型有12个,整体单倍型多样性和平均核苷酸多样性均处于中间水平。AMOVA分析表明,17个群体间的遗传分化系数FST=0.0413(P<0.05),群体间遗传分化较小。Kimura2-paramter遗传距离在五河和焦岗湖、花家湖及瓦埠湖群体间最大为0.014,在高邮和卲伯湖群体之间最小为0.003。最大简约性(MP)分析构建系统树与单倍型进化网络关系图具有较高的一致性,31个单倍型被分为3个进化枝,其中一个进化枝主要以下游群体为主,另外2个进化枝主要以中游群体为主。群体中性检验、错配分析表明淮河日本沼虾近期曾经历过种群扩张。
　　2.淮河流域日本沼虾野生群体遗传多样性及系统演化的线粒体COI序列分析。

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中文摘要

关键词：日本沼虾，淮河流域，微卫星，线粒体COI，遗传多样性，系统演化

英文摘要

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引 言

第一章 虾类分子系统地理学研究进展

1 分子系统地理学研究内容及方法

1.1 研究内容

1.2 研究方法

2 虾类分子系统地理学研究进展

2.1 检测种群系统遗传结构

2.2 估测物种的分化时间及起源中心

2.3 分析系统地理格局的成因

3 存在的问题及展望

第二章 淮河流域日本沼虾野生群体遗传多样性的微卫星分析

1 材料与方法

1.1 样本来源及 DNA 提取

1.2 PCR 扩增

1.3 数据分析

2 结果

2.1 群体遗传多样性

2.2 Hardy-Weinberg 平衡分析

2.3 瓶颈效应分析

2.4 群体遗传分化

3 讨论

3.1 群体遗传多样性分析

3.2 瓶颈效应分析

3.3 群体间遗传分化

第三章 淮河流域日本沼虾野生群体遗传多样性和系统演化的COI 序列分析

1 材料和方法

1.1实验材料

1.2 实验方法

1.2.1 基因组DNA的提取 用苯酚/氯仿法[43]随机提取各群体10～19个个体的基因组DNA，测定质量后，-20℃保存。

1.2.2 PCR扩增和DNA序列测定

1.2.3 统计分析

2 结果

2.1 COI序列特征和遗传多样性分析

2.2系统发育和嵌套分析

2.3 群体遗传结构分析

2.4群体统计分析

3 讨论

3.1遗传差异

3.2群体遗传结构

3.3系统地理学与群体统计历史

结 论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢