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三疣梭子蟹群体遗传多样性分析

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:三疣梭子蟹作为我国主要海洋经济蟹类,是沿海蟹类的主要捕捞对象。本研究中,虽然发现这4个群体三疣梭子蟹存在一定的差异,但是由于变异位点较少,群体间遗传多样性不高,除上述原因外,可能是由于三大海域距离较近,而不可避免地发生了基因交流,也可能是样本数过少,不足以区分4群体的遗传多样性。

对4个群体的序列用Clutal X比对后,选取有差异的一段,分别见图8和图9。利用DnaSp4.0软件计算群体遗传多样性参数,见表16。由图8看出,16S rRNA基因片段的遗传变异很小,16个三疣梭子蟹个体共检测到2种单倍型,1个变异位点。丹东的两个个体序列相同,为1种单倍型。其他个体序列完全相同,在255位点处存在一个T插入/缺失位点,共享1种单倍型。平均核苷酸差异和平均核苷酸多样性指数均为0。由图9和表16可以看出,COⅠ基因片段序列变异稍大一些,16个三疣梭子蟹个体中共检测到5种单倍型,除舟山群体外,其他三个群体都有各自的单倍型,4个群体有1个共享单倍型。存在4个核苷酸变异位点,包括2个单一变异位点,2个简约信息位点,均为转换位点,无插入/缺失和颠换现象。平均核苷酸差异为0.717,核苷酸多样性指数为0.0.1 09,舟山群体遗传多样性参数较高。总体来讲,群体内和群体间都没有显著差异。

图8 4个群体三疣梭子蟹16S rRNA基因序列变异位点

Fig·1 Variationsites in16S rRNA gene fragments among4 wild populations of P.trituberculatus

图9 4个群体三疣梭子蟹CO Ⅰ基因序列变异位点

表16 三疣梭子蟹4个群体CO Ⅰ基因片段遗传多样性参数

利用BLAST在GeneBank中收集到梭子蟹科5个属(梭子蟹属、美青蟹属、青蟹属、属和圆趾蟹属)共9种16S rRNA基因片段(表17),与本研究的三疣梭子蟹16S rRNA基因片段进行比对,得到531bp的同源序列。检测到161个变异位点,包括40个单一变异位点,121个简约信息位点,25个插入/缺失位点,碱基转换与颠换的平均比值R5 0.748。平均核苷酸差异数为71.400,核苷酸多样性指数为0.14。

在GeneBank中收集到梭子蟹科3个属(梭子蟹属、美青蟹属和属)共8种COⅠ基因片段(表18),与本研究的三疣梭子蟹COⅠ基因片段进行比对,得到657 bp的同源序列。检测到220个变异位点,包括48个单一变异位点,172个简约信息位点,没有插入/缺失位点,碱基转换与颠换的平均比值R51.272。平均核苷酸差异数为111.667,核苷酸多样性指数为0.1.9 96。

表17 用于比对的梭子蟹科16S rRNA基因序列信息

表18 用于比对的梭子蟹科COI基因序列信息

三疣梭子蟹4个群体线粒体DNA16S rRNA只有一个碱基的变异,核苷酸多样性指数为0,印证了16S rRNA基因的高度保守性,同时也说明16S rRNA基因不适于做三疣梭子蟹种群的遗传多样性研究。

CO Ⅰ基因片段出现了4个转换位点,核苷酸多样性指数为0.0.1 09。核苷酸多样性指数高于中国对虾COⅠ基因片段核苷酸多样性指数(0.0.0 40)(Quan et al.,2001),以及保罗美对虾、巴西美对虾两种虾的COⅠ基因片段核苷酸多样性指数(0.0.0 00,0.0.0 40),低于南方凡纳滨对虾的COⅠ基因片段核苷酸多样性指数(0.0.4 70)(Gusnulo et al.,2000),说明我国沿海野生三疣梭子蟹遗传多样性在亲缘关系较近的海洋生物中处于相对较高水平。十足目甲壳纲动物遗传变异性较低是其系统发生的一个基本特征(李思发,1988),较短的生活史造成的瓶颈效应及缺乏随机漂变被认为是甲壳类遗传变异较低的主要原因,且远低于无脊椎动物的平均水平(刘萍等,2004)。三疣梭子蟹作为我国主要海洋经济蟹类,是沿海蟹类的主要捕捞对象。近些年来我国沿海大规模的开发,人为干扰,捕捞强度增大,使得三疣梭子蟹资源急剧下降,导致遗传多样性较低;也可能是由于野生种群缺乏遗传漂变或由于盲目的人工移植和引种,使得不同地区的种群基因流动过快造成的,需要进一步研究。本研究中,虽然发现这4个群体三疣梭子蟹存在一定的差异,但是由于变异位点较少,群体间遗传多样性不高,除上述原因外,可能是由于三大海域距离较近,而不可避免地发生了基因交流,也可能是样本数过少,不足以区分4群体的遗传多样性。有待于扩大样本数并从线粒体其他变异较大的基因(如D-loop)上进一步分析,以得到更多的信息。另外,还可以把线粒体DNA序列数据与RFLP、AFLP、SSR等分子标记结合起来,在方法上相互补充,则能更客观、全面地反映遗传变异的水平。

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