不同溫度帶萼花臂尾輪蟲的種群遺傳結(jié)構(gòu)和生態(tài)特征的比較研究.pdf

1、種群的遺傳結(jié)構(gòu)研究是探討物種適應(yīng)性、種群分化及其進(jìn)化機(jī)制的基礎(chǔ)，也是遺傳資源學(xué)中篩選優(yōu)良品系的核心。臂尾輪蟲（Brachionus）作為水產(chǎn)動物幼苗的良好開口餌料而被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域。萼花臂尾輪蟲（B. calyciflorus）作為臂尾輪蟲屬的傳統(tǒng)形態(tài)種，已被鑒定為隱種復(fù)合體，隱種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中可能會表現(xiàn)出不同的環(huán)境偏好，是決定輪蟲培養(yǎng)狀況的關(guān)鍵因子之一。本研究從隸屬我國五個溫度帶的八個地區(qū)中采集萼花臂尾輪蟲復(fù)合體，利用分子系統(tǒng)學(xué)

2、方法解析其種群遺傳結(jié)構(gòu)和隱種組成，再觀察不同溫度帶和不同隱種的輪蟲在不同溫度下的生活史特征和種群動態(tài)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對萼花臂尾輪蟲種復(fù)合體內(nèi)的169個克隆的mtDNA COI基因進(jìn)行了測序和分析，構(gòu)建了萼花臂尾輪蟲系統(tǒng)發(fā)生樹。31個單倍型聚合為4個支系，支系間的序列差異百分比表明這4個支系實為萼花臂尾輪蟲種復(fù)合體的4個隱種（隱種Ⅰ、隱種Ⅱ、隱種Ⅲ和隱種Ⅳ）。熱帶的西雙版納種群和湛江種群、亞熱帶的昆明種群、暖溫帶的蘭州

3、種群以及寒溫帶的西寧種群均有隱種共存，其中尤以西雙版納種群的隱種數(shù)量最多。在隱種Ⅲ內(nèi)，亞熱帶的香港種群的核苷酸多樣性與單倍型多樣性最高，中溫帶的烏魯木齊種群與其它種群之間具有較高的遺傳分化指數(shù)和平均凈遺傳距離。Mantel檢驗表明，萼花臂尾輪蟲種復(fù)合體各地理種群間的遺傳分化指數(shù)和平均凈遺傳距離與地理距離間均無顯著相關(guān)性。不同地理種群的線粒體單倍型相互混雜，表明萼花臂尾輪蟲種復(fù)合體并未形成系統(tǒng)的地理格局。⑵以濃度為2.0×106 cell

4、s/ml的斜生柵藻（Scenedesmus obliquus）為食物，運(yùn)用生命表統(tǒng)計學(xué)方法研究隸屬隱種Ⅱ的克隆KMC23（亞熱帶），隸屬隱種Ⅲ的克隆BNB3（熱帶）、XJA6（中溫帶）和LZA1（暖溫帶），以及隸屬隱種Ⅳ的克隆LZB2（暖溫帶）在四個溫度（16℃、20℃、24℃和28℃）下的生活史特征。結(jié)果表明，溫度帶、隱種、溫度、溫度帶和溫度的交互作用以及隱種和溫度的交互作用對輪蟲的生殖前期、胚胎發(fā)育、生殖期、生殖后期、平均壽命和產(chǎn)卵

5、量均有顯著影響（P<0.05），此外，溫度帶及溫度帶和溫度的交互作用顯著影響輪蟲的凈生殖率和內(nèi)稟增長率（P<0.05），隱種顯著影響輪蟲的存活時間、生命期望和凈生殖率（P<0.05），溫度顯著影響輪蟲的存活時間、生命期望、世代時間和內(nèi)稟增長率（P<0.05），隱種和溫度的交互作用顯著影響輪蟲的存活時間、生命期望和世代時間（P<0.05）。在隱種Ⅲ內(nèi)，16℃下克隆LZA1的各個發(fā)育階段歷時和平均壽命都短于BNB3和XJA6，其余溫度下則基

6、本是克隆XJA6最短，克隆LZA1的產(chǎn)卵量、凈生殖率和內(nèi)稟增長率幾乎都高于克隆BNB3和XJA6，說明不同溫度帶的輪蟲采取了不同的生活史對策。就暖溫帶（蘭州）輪蟲而言，克隆LZA1（隱種Ⅲ）在16℃和20℃下的各發(fā)育階段歷時、平均壽命、存活時間、生命期望和凈生殖率幾乎都小于克隆LZB2（隱種Ⅳ），在24℃和28℃下卻幾乎都大于克隆LZB2，即隱種Ⅲ在較低溫度下生長發(fā)育較快，而隱種Ⅳ在較高溫度下生長發(fā)育較快。四個溫度帶輪蟲的各發(fā)育階段歷時

7、、平均壽命、存活時間、生命期望和世代時間幾乎都隨著溫度的升高而縮短，說明高溫會加快輪蟲的生長發(fā)育速度；輪蟲的產(chǎn)卵量和內(nèi)稟增長率則隨著溫度的升高幾乎都增大，說明高溫有利于輪蟲的種群增殖，這可能與輪蟲對所處溫度帶水域環(huán)境溫度的長期適應(yīng)有關(guān)。⑶以濃度為2.0×106 cells/ml的斜生柵藻為食物，運(yùn)用群體累積培養(yǎng)法研究了上述五個克隆在四個溫度（16℃、20℃、24℃和28℃）下的的種群增長動態(tài)。結(jié)果表明，溫度帶、隱種、溫度、溫度帶和溫度的

8、交互作用以及隱種和溫度的交互作用對輪蟲的最大種群密度、種群增長率、攜卵率和混交率均有顯著影響（P<0.05）。在隱種Ⅲ內(nèi)，24℃和28℃下克隆BNB3的最大種群密度最高，20℃下克隆XJA6的最大種群密度最高，16℃下則是克隆LZA1最高。另外，16℃和20℃下克隆LZA1的種群增長率最高，24℃和28℃下克隆BNB3的種群增長率最高；16℃和20℃下克隆BNB3的攜卵率最高，24℃和28℃下克隆LZA1的攜卵率最高；所有溫度下克隆XJ