河蓝蛤属贝类生物学性状及基于线粒体DNA的分子遗传学研究

摘要

河蓝蛤属(Potamocorbula)贝类在我国沿海分布广泛,目前关于河蓝蛤属贝类的分类、群体遗传学和分子遗传学研究较少,主要集中在营养成分和育种方面。本研究以我国几种主要的河蓝蛤属贝类为研究对象,探讨了两种壳色光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)表型与体重的关系;分析了光滑河蓝蛤的染色体核型,并进行染色体核型分析;基于线粒体DNA上的COI和16S rRNA基因序列对四种河蓝蛤的遗传多样性和分类地位进行了比较,分析了黑龙江河蓝蛤(Potamocorbula amurensis)3个不同地理群体的遗传多样性;利用线粒体COI基因序列对光滑河蓝蛤3个不同地理群体遗传多样性进行了比较分析。取得的结果如下:
　　1.两种壳色光滑河蓝蛤表型与重量性状的关系:选取野生两种壳色的光滑河蓝蛤各100只,测量其壳长、壳宽、壳高、活体重,用EXCEL和SPSS11.5软件对200个个体进行统计分析,结果表明,黄色光滑河蓝蛤的表型值均大于褐色光滑河蓝蛤,差异极显著(P<0.01)。相关分析表明,黄色光滑河蓝蛤的表型与活体重的相关系数全部达到极显著水平(P<0.01),褐色光滑河蓝蛤的表型与活体重的相关系数都达到显著水平(P<0.05)。黄色蛤的壳长对活体重的直接影响最大,壳高对体重的直接影响作用最小,褐色蛤的壳宽对活体重的直接影响作用最大,壳高对活体重的直接影响作用最小。分别建立两种壳色光滑河蓝蛤的表型和活体重的回归方程,经ANOVA分析表明,黄色光滑河蓝蛤建立的方程存在极显著回归关系(P<0.01),褐色蛤建立的方程存在显著的回归关系(P<0.05)。
　　2.光滑河蓝蛤染色体制备及核型分析:常规法制备光滑河蓝蛤染色体标本,并分析了其核型,核型公式为2n=34=14m+12sm+8t,总臂数NF=60。没有亚端部着丝点染色体,未发现异型染色体。
　　3.基于COI和16S rRNA的四种河蓝蛤的遗传多样性和分类地位分析:利用通用引物对光滑河蓝蛤,黑龙江河蓝蛤,焦河蓝蛤(Potamocorbula ustulata),红肉河蓝蛤(Potamocorbula romuscula)4个种共40个个体的线粒体COI和16S rRNA基因片段进行了扩增和测序,经过筛选和剪切,分别得到长度为650 bp和450 bp的片段。序列分析显示,序列的碱基组成中G+C含量较低,16S rRNA基因种间和种内的变异较低,COI基因片段种内和种间的变异较高。以沙海螂(Mya arenaria)为外群,用MEGA4.0软件中的NJ法构建了系统进化树,通过遗传距离和系统进化树可以看出四种河蓝蛤未能达到不同种之间显著的遗传分化,这一结果和传统分类学结果有所差别。
　　4.基于线粒体COI和16S rRNA基因分析黑龙江河蓝蛤3个不同地理群体的遗传多样性:采用通用引物对辽宁盘锦、辽宁大连、山东日照的3个地理群体黑龙江河蓝蛤COI和16S rRNA序列进行扩增、测序分析,得到30条658bp的COI基因部分序列和27条450bp的16S rRNA基因部分序列。其中COI和16S rRNA基因部分序列T、C、A、G和A+T的平均含量分别为45.4％和32.0%、13.5%和13.3%、20.7%和29.3%、20.4%和25.3%、66.1%和61.3%,AT含量高于GC含量。在COI和16S rRNA基因序列中分别检测到了24个单倍型、43个核苷酸多态位点和9个单倍型、19个核苷酸多态性位点。AMOVA分析表明,三个群体间COI和16S rRNA部分基因总遗传分化系数分别为Fst=0.0090(P<0.001)和Fst=0.0674(P<0.001),群体内遗传分化远大于群体间、群体内存在较高的遗传分化。用NJ法构建分子进化树,3个地理群体的黑龙江河蓝蛤聚为一个族群,有少数个体和其他群体的个体聚在一起。
　　5.光滑河蓝蛤3个地理群体COI基因遗传多样性研究:采用通用引物对山东东营、潍坊、日照的3个地理群体的光滑河蓝蛤COI序列进行扩增、测序分析,得到30条665bp的COI基因部分序列。其中COI基因部分序列T、C、A、G和A+T的平均含量分别为46.2%、13.3%、21.7%、18.8%及67.9%,A+T含量高于G+C含量、这与软体动物门其它动物的COI基因的研究结果相符。在COI基因序列中检测到了18个单倍型、31个核苷酸多态位点。三个群体间的遗传分化较小,用NJ法和UPGMA法构建系统发育进化进化树,3个地理群体的光滑河蓝蛤互相聚在一起,没有出现分化。
　　上述研究结果为今后开展河蓝蛤的育种和分类研究提供了翔实的数据,为以后性状研究和分子遗传学研究打下一定基础。

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引言

第一章 文献综述

1贝类的数量性状研究进展

2动物核型研究进展

3 分子遗传学及研究现状

4 线粒体DNA基因研究现状

第二章 两种壳色光滑河蓝蛤各性状指标的比较与最优回归方程的建立

1 材料与方法

2 结果与分析

3.讨论

第三章 光滑河蓝蛤核型研究

1 材料和方法

2 结果和讨论

3 讨论

第四章 四种河蓝蛤线粒体COI和16S rRNA基因序列的种间遗传多样性分析

1 材料与方法

2 结果和分析

3 讨论

第五章 基于线粒体COI和16S rRNA基因研究黑龙江河蓝蛤3个地理群体的遗传多样性

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第六章 光滑河蓝蛤3个地理群体线粒体COI基因遗传多样性研究

1 材料与方法

2结果与分析

3 讨论

小结

参考文献

附录

致谢