長江中上游銅魚(Coreius heterodon)和圓口銅魚(Coreius guichenoti)的遺傳多樣性研究.pdf

1、銅魚(Coreiusheterodon)俗稱尖頭水密子、退鰍、假肥沱等,圓口銅魚(Coreiusguichenoti)俗稱肥沱、方頭水密子、圓口等。兩者均隸屬于鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprinidea),絢亞科(Gobioninae),銅魚屬(Coreius),而且生活習(xí)性極為相似,都是生活于江河流水環(huán)境的底層魚類。銅魚廣泛分布于長江水系,特別是長江中上游干支流,在黃河水系也有分布；圓口銅魚是長江上游的特有魚類,

2、主要分布于長江上游干支流。銅魚和圓口銅魚都是長江中上游的重要經(jīng)濟魚類。
　　 然而,近幾十年來,長江干支流不斷興建水利樞紐工程(如葛洲壩、三峽大壩),銅魚和圓口銅魚原來的生活環(huán)境發(fā)生改變,特別是水流變緩嚴(yán)重影響了它們的生存。喜激流的生活習(xí)性和大壩使水流變緩的現(xiàn)實迫使它們向上游遷移,監(jiān)測表明三峽水庫兩種銅魚的資源量明顯下降。兩種銅魚若干年長時間生活于改變的水環(huán)境中,必然產(chǎn)生適應(yīng)性改變,包括遺傳物質(zhì)的變化。為了長期追蹤研究三峽水庫銅

3、魚和圓口銅魚種群遺傳結(jié)構(gòu)變化的過程,揭示魚類適應(yīng)環(huán)境的遺傳機制,有必要在三峽水庫形成之初獲得兩種銅魚遺傳多樣性的背景數(shù)據(jù),作為以后比較的本底資料。這也可為長江中上游野生銅魚和圓口銅魚的遺傳資源保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本研究包括兩大部分:第一部分是利用線粒體DNA的控制區(qū)序列,研究長江中上游野生銅魚的遺傳多樣性和群體遺傳學(xué)特征。從9個采樣點(合川、木洞、涪陵、萬州、巫山、三斗坪、宜昌、岳陽和金口)共采集野生銅魚標(biāo)本100尾,經(jīng)過

4、PCR擴增和DNA測序,獲得銅魚的線粒體控制區(qū)序列,最后用于分析的控制區(qū)的片段序列為946bp。在100個序列中,共檢測出變異位點47個(其中增添/缺失位點8個),單倍型41種。9個地理群體總的平均單倍型多樣性(Hd)和平均核苷酸多樣性(Pi)分別為0.9257±0.0162和0.004178±0.002337,表現(xiàn)出較貧乏的遺傳多樣性。群體間的分子方差分析(AMOVA)、遺傳分化指數(shù)(FST值)、平均基因流(Nm值)和平均K2-P遺傳

5、距離均表明銅魚的9個地理群體間存在廣泛的基因交流,未明顯發(fā)生群體遺傳分化。另外,群體間的共享單倍型比例較高,約為34％(14/41)；單倍型的UPGMA分子系統(tǒng)樹和簡約網(wǎng)絡(luò)圖顯示單倍型的聚類與地理分群沒有相關(guān)性。上述結(jié)果表明銅魚的9個地理群體屬于同一種群。
　　 另一部分是利用線粒體的細(xì)胞色素b基因,研究長江中上游野生圓口銅魚的遺傳多樣性和進(jìn)行種內(nèi)支系分析。從7個采樣點(彭水、木洞、涪陵、萬州、巫山、宜昌和金口)共采集野生圓口銅

6、魚標(biāo)本117尾,經(jīng)過PCR擴增和DNA測序,獲得圓口銅魚的線粒體細(xì)胞色素b基因序列,最后用于分析的細(xì)胞色素b基因序列為1140bp。在117個序列中,共檢測出變異位點39個,單倍型32種。7個地理群體間的分子方差分析(AMOVA)、遺傳分化指數(shù)(FST值)、平均基因流(Nm)和平均K2-P遺傳距離均表明圓口銅魚7個地理群體間存在廣泛的基因交流,未表現(xiàn)地理群體的遺傳分化。另外,地理群體間的共享單倍型比例較高,約為44％(14/32)；單倍

7、型的UPGMA分子系統(tǒng)樹和簡約網(wǎng)絡(luò)圖顯示單倍型的聚類與地理分群沒有相關(guān)性。
　　 然而,圓口銅魚的32種單倍型聚類成3大支系,AMOVA分析、FST值、Nm值和K2-P遺傳距離均顯示,3個支系之間存在極顯著的遺傳分化(FST=0.87090,p=0.00)。分析117個個體在3個支系中的分布情況,發(fā)現(xiàn)支系間這種較大的遺傳差異與地理分布沒有相關(guān)性。而且,3個支系兩兩間的Nm值均小于1(平均.Nm=0.04),預(yù)示著隔離可能產(chǎn)生,隨

8、著時間的推移,變異逐漸積累,圓口銅魚的遺傳分化可能進(jìn)一步加劇。另外,利用限制性內(nèi)切酶AccⅠ和NcoⅠ,建立了鑒定圓口銅魚3個支系的分子標(biāo)記技術(shù)。
　　 圓口銅魚117個個體總的平均單倍型多樣性(Hd)和平均核苷酸多樣性(Pi)分別為0.9035±0.0151和0.005840±0.003074,表現(xiàn)出較豐富的遺傳多樣性。但是,A、B、C支系的遺傳多樣性水平均很低,Pi值分別為0.001106±0.000787、0.001045