皺紋盤鮑分子群體遺傳學研究.pdf

1、本論文以中國重要海洋經(jīng)濟貝類皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)為實驗對象，研究了皺紋盤鮑微衛(wèi)星標記的分離與線粒體DNA的遺傳模式，分析了皺紋盤鮑野生群體與養(yǎng)殖群體的遺傳多樣性與遺傳分化，探討了人工養(yǎng)殖群體中的有效親本數(shù)量，研究了育苗生產(chǎn)中養(yǎng)殖群體遺傳多樣性的動態(tài)變化。主要研究結(jié)果如下： 1.利用生物信息學方法，在1560個皺紋盤鮑(H discus hannai)和日本盤鮑(H.discus discus)

2、的表達序列標簽(ESTS)數(shù)據(jù)庫中進行了微衛(wèi)星序列的篩選，并根掘微衛(wèi)星序列設計了30對引物。通過在30個野生皺紋盤鮑個體上的擴增，篩選出18個有多態(tài)性的皺紋盤鮑微衛(wèi)星位點，其等位基因數(shù)為2-17，期待雜合度與觀察雜合度范圍分別為0.159-0.928、0.132-0.922，其中有7個位點因雜合子缺失呈現(xiàn)顯著偏離哈迪·溫博格平衡。研究結(jié)果表明這18個位點可以在皺紋盤鮑群體遺傳、家系分析、遺傳圖譜構(gòu)建、功能基因定位等研究中應用。

3、2.利用皺紋盤鮑單對交配家系，通過可檢測單堿基突變的變性梯度凝膠電泳(DGGE)技術對皺紋盤鮑鮑線粒體COl基因序列進行線粒體遺傳模式分析，供試的20個家系中有5對親本組合存在不同的單倍型，在來自這5組家系的100個后代個體中僅檢測到母本的單倍型，首次證實皺紋盤鮑線粒體的遺傳模式為嚴格的母性遺傳。 3.利用微衛(wèi)星標記與線粒體COI基因，首次對皺紋盤鮑主要分布區(qū)的遼寧大連、山東長島、榮城、同本巖手、和韓國仁川5個野生群體進行了遺傳

4、多樣性分析與遺傳分化的研究。微衛(wèi)星分析結(jié)果表明，5個野生群體有效等位基因數(shù)范圍為3.2-14.7，期待雜合度與觀察雜合度范圍分別為0.751-0.854和0.599-0.878，遺傳多樣性比較為同本群體>韓國群體>長島群體>榮城群體>大連群體。對線粒體COI基因進行測序，共檢出27個多態(tài)性核苷酸位點，21種單倍型，5個群體核苷酸多樣性指數(shù)范圍為0.0031-0.0142，平均核苷酸差異數(shù)為1.056-4.110，日本群體、韓國群體遺傳多

5、樣性明顯高于中國3個群體；中國3個群體遺傳多樣性較低可能與中國皺紋盤鮑大規(guī)模養(yǎng)殖對野生群體產(chǎn)生影響有關。微衛(wèi)星標記與線粒體COI基因序列的F<,st>值分析結(jié)果均表明日本群體與其他4個群體間存在顯著遺傳分化。Mantel檢驗顯示遺傳距離與地理距離顯著相關。皺紋盤鮑短暫的浮游期與有限的擴散能力可能是導致群體間出現(xiàn)顯著分化的主要原因。 4.采用微衛(wèi)星標記對遼寧大連、山東煙臺、榮城、嶗山和膠南5個皺紋盤鮑養(yǎng)殖群體進行了群體遺傳多樣性

6、與分化的研究。結(jié)果表明：等位基因數(shù)為8-9.4，期待雜合度0.754-0.787，觀察雜合度0.500-0.596，與野生群體相比整體遺傳多樣性較低，親鮑選用數(shù)量少與性別比例不均衡可能是產(chǎn)生養(yǎng)殖群體中遺傳多樣性顯著減少的原因。通過對等位基因頻率比較分析，在5個群體間F<,st>與R<,st>值顯著差異，表明養(yǎng)殖群體中由于親鮑數(shù)目的降低加劇了遺傳漂變的影響；養(yǎng)殖群體間遺傳距離與地理距離不相關，可能是皺紋盤鮑人工養(yǎng)殖過程中各育苗廠之間親鮑和

7、苗種頻繁交流交換所造成的結(jié)果。 為研究人工養(yǎng)殖群體的有效親本數(shù)量，建立了4個皺紋盤鮑混交家系，利用7個微衛(wèi)星標記分析了這4個家系185個后代個體。使用5個多態(tài)性微衛(wèi)星標記可以對所有子代進行親子鑒定，有效親本數(shù)量僅占親貝的50％，各家系中親鮑對后代貢獻率存在差異；子代等位基因數(shù)與親鮑相比數(shù)量較少，親鮑低頻基因在子代中有所丟失；有效親本數(shù)量與子代雜合度以及多態(tài)性信息含量呈顯著正相關。結(jié)果表明，養(yǎng)殖群體中有效親本數(shù)量過少會導致群體中一

8、些低頻基因缺失，使群體產(chǎn)生遺傳漂變；親鮑對后代群體貢獻率的差異也是導致遺傳多樣性下降的原因之一；在皺紋盤鮑育苗過程中，增加親鮑使用數(shù)量與平衡雌雄比例可以防止后代遺傳多樣性下降。 為研究苗種生產(chǎn)過程中養(yǎng)殖群體遺傳多樣性的動態(tài)變化，采用6個微衛(wèi)星位點對1混合家系后代3個不同發(fā)育時期的遺傳多樣性進行了分析。遺傳多樣性隨發(fā)育時期呈下降趨勢，孵化后第3天與第30天、第60天間群體存在顯著遺傳分化；第30天與第60天群體之間沒有明顯遺傳分化