圍沙蠶屬的系統(tǒng)發(fā)育與雙齒圍沙蠶的遺傳多樣性研究.pdf

1、圍沙蠶屬(Perinereis)隸屬于多毛綱(Polychaeta)、沙蠶科(Nereididae)、沙蠶亞科( Nereidinae)。本屬包含多種重要的經(jīng)濟物種,如多齒圍沙蠶( P. aibuhitensisi)、雙齒圍沙蠶(P. nuntia)、獨齒圍沙蠶(P. cultrifera)等經(jīng)濟多毛類。圍沙蠶在我國沿海分布廣泛,且生長迅速、營養(yǎng)豐富,具有藥用價值,是優(yōu)質(zhì)的餌料和釣餌。沙蠶吻部口環(huán)和顎環(huán)上顎齒的形狀和分布是沙蠶的重要分類

2、特征。然而,由于外部形態(tài)的可塑性,且沙蠶標本吻部常不外翻,在對其形態(tài)鑒定時,需要對其進行特殊處理,使得利用傳統(tǒng)形態(tài)學對沙蠶的物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育分析變得困難。
　　本研究采用線粒體和核基因分子標記,分析了圍沙蠶屬的系統(tǒng)發(fā)育關系和種間分類地位,探討了同域分布的圍沙蠶屬近緣種的親緣關系,分析并探討了3個基因片段作為圍沙蠶屬物種鑒定的有效性。同時,以雙齒圍沙蠶為研究對象,基于線粒體DNA分子標記技術,開展了雙齒圍沙蠶群體的遺傳結(jié)構和遺傳多

3、樣性研究,以為雙齒圍沙蠶的資源保護和合理開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
　　(1)圍沙蠶屬的系統(tǒng)發(fā)育研究
　　利用線粒體DNA(COI和16S rDNA)及核基因(18S rDNA)為分子標記,結(jié)合線粒體基因和核基因各自的優(yōu)點,在各基因片段獨立分析的基礎上,利用貝葉斯聯(lián)合模型分析的方法,研究了圍沙蠶屬種間的系統(tǒng)發(fā)育關系?；?COI和16S rDNA序列片段的單獨分析和3個片段的聯(lián)合分析,均表明圍沙蠶屬中親緣關系最近的為擬短角圍沙蠶

4、和威爾遜圍沙蠶,這2種沙蠶首先聚類,再與多齒圍沙蠶聚類,3種沙蠶為姐妹群聚類,再與雙齒圍沙蠶聚類,獨齒圍沙蠶位于最基部位置。研究結(jié)果顯示線粒體COI和16S rDNA均可以作為沙蠶的DNA條形碼將本研究中所涉及的沙蠶物種完全區(qū)分,但是基于核基因18S rDNA的結(jié)果存在種間共享單倍型的情況,不適合作為沙蠶鑒定的DNA條形碼。
　　(2)雙齒圍沙蠶的遺傳結(jié)構和遺傳多樣性分析
　　應用線粒體COI和Cyt b兩種標記,對雙齒圍沙

5、蠶的7個地理群體進行遺傳結(jié)構和遺傳多樣性分析,線粒體DNA COI序列分析結(jié)果顯示,與其他海洋無脊椎動物相比,雙齒圍沙蠶總體呈現(xiàn)較低的單倍型多樣度和核苷酸多樣度,所構建的單倍型鄰接關系樹無明顯的拓撲結(jié)構,但單倍型在一些群體中單倍型的頻率分布呈現(xiàn)與地理相關的趨勢(河口、廣饒、溫嶺和膠州灣群體);兩兩群體之間的FST值和AMOVA分析結(jié)果表明部分群體存在顯著的遺傳結(jié)構,應為非隨機交配群體,可能與雙齒圍沙蠶的幼體浮游能力較弱以及成體的營底棲的

6、生活習性有關。中性檢驗和核苷酸不配對分布表明雙齒圍沙蠶經(jīng)歷了晚更新世的群體擴張事件。
　　線粒體Cyt b序列分析結(jié)果顯示,雙齒圍沙蠶呈現(xiàn)較低的單倍型多樣度和核苷酸多樣度,所構建的單倍型鄰接關系樹無明顯的拓撲結(jié)構。單倍型最小跨度樹呈明顯的星狀分布,7個群體均與一個主單倍型連接,推測現(xiàn)有的樣本來自于同一祖先群體;兩兩群體之間的FST值和AMOVA分析顯示群體存在顯著的遺傳結(jié)構,但是山東半島的4個群體的FST值不顯著(膠州灣群體除外)