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群体间遗传分化分析

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:从Fst值的大小可以看出,群体间的遗传分化程度达到了极显著水平。HC、HZ 和ZS 3个群体的遗传分化程度最弱,其次是YL、LZ和HC的分化程度较弱,LZ、HZ 和ZS的分化程度较大。遗传距离是利用基因频率的函数表示群体间的差异,根据遗传距离大小可以确定群体间亲缘关系的远近。

对5个群体的遗传分化指数Fst进行计算(表29),8个位点的遗传分化指数在0.054.8 ~ 0.1.8 3之间,LZ-ZS群体分歧最大(0.1.8 3),HC-HZ群体分歧最小(0.0.4 8)。从Fst值的大小可以看出,群体间的遗传分化程度达到了极显著水平(0.05 , Fst , 0.15)。

表29 三疣梭子蟹5个群体之间的遗传分化指数(Fst)

注:*P , 0.05显著;** P , 0.01极显著

根据Nei(1972)的标准利用软件PopGene计算种群间遗传距离和遗传相似性指数(表30),结果表明,三疣梭子蟹5个群体间的遗传距离在0.245.1 ~ 0.5.7 9之间,遗传相似性指数从0.595.8 ~ 0.7.2 6,其中HC-HZ群体的遗传距离最小,相似性最高,LZ-ZS群体的遗传距离最远,相似性最小。根据遗传距离得出5个群体的UPGMA聚类树(图14),HC和HZ两个群体遗传距离最近先聚到一起,再与ZS群体相聚,之后与YL群体相聚,LZ群体与这4个群体的遗传距离较远,最后聚在一起。

表30 三疣梭子蟹5个群体间的遗传相似性指数及遗传距离

注:数字距阵对角线以上的数表示群体间的遗传相似性指数,数字距阵对角线以下的数表示群体间的遗传距离

图14 三疣梭子蟹5个群体的聚类分析图

Fst值是用来测量群体间遗传分化程度的主要指标,张天时等(2008)在研究中国对虾的遗传结构时认为:Fst值在0~0.05时,群体分化较弱;0.05~0.15时群体分化中等;0.15~0.25时表示群体遗传分化较大;当Fst大于0.25时,表示分化极大。冯建彬等(2008)发现五大淡水湖青虾群体遗传分化系数Fst高达 0.3.8 7,表明湖泊青虾群体间遗传分化较大。本研究所得三疣梭子蟹的遗传分化指数在0.05.8 ~ 0.1083之间(0.05 , Fst , 0.15),达到中等程度的分化,且分化程度都达到了极显著水平。HC、HZ 和ZS 3个群体的遗传分化程度最弱,其次是YL、LZ和HC的分化程度较弱,LZ、HZ 和ZS的分化程度较大。分析其原因,可能是青岛HC群体生活于黄海水域,HZ和ZS群体生活于东海水域,两个水域处于一种开放状态,舟山群体三疣梭子蟹活动范围比较广,北可达黄海南部的吕泗、大沙渔场(宋海棠等,1989),可能与HC和HZ群体的三疣梭子蟹存在基因交流。LZ群体三疣梭子蟹群体生活于封闭性强的渤海(薛俊增等,1997),该群体是个地方性种群,越冬后,在4月上中旬开始生殖洄游,繁殖场所为渤海湾和莱州湾近岸浅水区河口附近;12月初开始越冬洄游,越冬场所为渤海深水区,至来年3月。整个生命活动主要局限于渤海之内。这就同南方两个群体(舟山、海州湾)之间产生了地理隔离。由于不同海域环境所造成的生长温度和栖息底质等不同,以及盐度和饵料的不同,造成莱州湾和南方群体之间差异比较大。YL、LZ和HC群体遗传距离较小,可能因为它们生活的海域同属于暖温带,生长环境比较接近。

遗传距离是利用基因频率的函数表示群体间的差异,根据遗传距离大小可以确定群体间亲缘关系的远近。遗传相似性指数也可以说明群体间在进化上的亲缘关系。两个群体的遗传距离越大,则基因型差异越大,也可以说明两个群体的亲缘关系越远,遗传相似性越小;反之,若遗传距离小,则群体遗传差异小,群体间的遗传相似就越大,亲缘关系越近。本研究所得5个群体间的遗传距离在0.24.1 ~ 0.5179之间,遗传相似性指数从0.59.8 ~ 0.7826,HC和HZ的遗传距离最小,LZ和ZS的遗传距离最远。此结果与5个群体的地理分布相吻合,UPGMA聚类表明,HC和HZ两个群体遗传距离最近,先聚到一起,LZ群体与这4个群体的遗传距离较远,最后聚在一起。

从本研究对三疣梭子蟹5个群体的多样性分析可知,目前三疣梭子蟹野生资源还保持较高的遗传多样性,出现了中等程度的遗传分化,但是从三疣梭子蟹资源的可持续开发利用角度出发,必须制定科学合理的保护措施,建立有效的监控体系,加强野生群体遗传多样性监测,采用更为有效合理的增养殖模式和放流程序,防止盲目的人工移植和引种导致的种质退化和优良性状的丧失,保证三疣梭子蟹野生种质资源得到有效保护和合理的利用。

(作者:李晓萍,刘萍,李健,高保全)

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