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《太平洋中部黄鳍金枪鱼线粒体dna遗传多样性和遗传结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、太平洋中部黄鳍金枪鱼线粒体DNA遗传多样性和遗传结构 黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacares)广泛分布于太平洋、印度洋和大西洋,是一种高度洄游的商业性大洋鱼类。黄鳍金枪鱼肉质鲜美,营养价值较高,已成为当前世界海洋渔业重要对象之一。随着捕捞技术的提高及捕捞强度的加大,黄鳍金枪鱼的资源量已经处于过度捕捞的状态。清楚认识黄鳍金枪鱼的种群遗传结构将有助于掌握其生活史、估算种群数量及资源变动,从而为黄鳍金枪鱼资源的可持续利用和开发提供科学依据。为此,不同的学者采用了标志重捕技术、形态学手段和分子标记等方法对黄鳍金枪鱼种群遗传结构进行
2、了研究,得出的结论并不一致。 线粒体DNA(mtDNA)结构简单、进化速率快,尤其是控制区变异最大,变异积累较高,被广泛应用于鱼类种群遗传结构和遗传变异的研究。本文对太平洋中部的7个采样群体,通过分析mtDNAD-loop基因序列,研究其遗传多样性和遗传结构,并对其系统地理格局进行初步的探讨,以期为太平洋黄鳍金枪鱼资源的合理开发、管理和保护提供理论依据。 1、材料与方法 1.1样本采集 2010年9月-2012年1月我国远洋渔业船队在太平洋采集到的101尾黄鳍金枪鱼样本,其中西部太平洋3个采样点,分别命名为OVA分析、Ta
3、jimasD和FusFs检测和基因分化参数由ARLEQUINversion3.0计算,其中Fst的显著性检验经过Bonferroni校正,显著性水平为P<0.05,极其显著水平为P<0.01;种群扩张时间推算公式:T=τ/2μ(1)式中:τ是根据广义非线性最小二乘法所估算的种群扩张参数;μ是基因序列每一世代的突变率。 基因流(Nm)计算公式为:Nm=(1/Fst-1)/4(2)式中:Fst表示遗传分化指数。 2、结果 2.1D-loop序列多样性 太平洋中部7个采样位点获得的101个
4、样本,经PCR扩增、产物纯化和序列测定,结果显示,101个样本中共发现23个变异位点,定义80个单倍型(表2)。在获得的80个单倍型中,定义为H_1-H_80,其中大多数单倍型为某个群体所特有。OVA检验发现,98.18%的变异是发生在群体内部(表3)。7个采样群体的两两群体间Fst范围在0.00105~0.09707之间(表4),其中,检验经过Bonferroni校正后,所有群体的两两群体间的显著性检验都不显著(P>0.05)。除了OVA分析显示,98.18%的变异是发生在群体内部,只有1.82%的变异发生在群体间,表明变
5、异的发生主要在群体内部,对于突发性群体灭绝的抵抗能力较弱。两两群体间的Fst分析显示,所有群体的两两群体间的Fst分析都是非显著的,Nm值都相对较大,基本上都是大于3,表明了黄鳍金枪鱼7个群体之间的基因交流比较频繁,可以认为所研究的群体为同一种群(表4)。另外,基于101个样本定义的80个单倍型构建的单倍型X络进化图(图2),呈现错综复杂的交叉X络结构,基于101个个体构建的NJ进化树(图3)并没有显示出明显的遗传谱系分化。由此推断,研究样本中的101个样本分属同一个种群,东部太平洋和西部太平洋之间不存在显著的群体分化。 海洋作
6、为一个大的水体,鱼类能够相对自由地运动,鱼卵和幼体鱼随海流运动而运输,因此海洋鱼类群体的遗传分化一般相对较低,不易形成显著的遗传分化[22]。为此,本研究的中西太平洋和中东太平洋黄鳍金枪鱼群体间较小的遗传分化可以归因于个体间频繁的基因交流,这也可以由较大的Nm得到验证(表4)。 赤道0°线附近有自东向西的冷水舌伸展,10°线附近有暖水自西向东扩展延伸,冷暖水团交汇形成强烈的辐合区,容易形成高的浮游生物富集区,诱使渔场的形成。中部太平洋具备冷暖水团交汇的特点,太平洋中部海域黄鳍金枪鱼在产卵季节进入冷暖水团交汇海
7、域,并进行繁殖,使得东部和西部群体间的基因交流较高,进一步同较大的基因流结果相互验证。 通常,群体遗传多样性与其适应性、生存和进化潜力密切相关,遗传变异是有机体适应环境变化的必要条件。相关研究认为,动物群体遗传多样性与个体大小成负相关,个体越大,生命周期越长,繁殖周期就越长,而遗传变异就越小。本研究发现黄鳍金枪鱼群体遗传多样性水平偏低,可能是由于黄鳍金枪鱼属于大体型、长生命周期鱼类,本身具备小的变异。外界因素上,巨大的捕捞压力使得补充群体的逐渐减少,资源量下降,致使群体遗传多样性下降。 3.2黄鳍金枪鱼种群的扩张 种群的历史
8、性演化通常采用碱基不配对分布曲线、TajimasD和FusFs来检测。在本研究中,TajimasD和FusFs都呈现负值,TajimasD显著性检验并不显著,而FusFs显著性检验显著。TajimasD反映的是较长时间的种群事件,FusFs则是对种
