亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于線粒體COⅠ序列的泥螺群體遺傳多樣性研究

        2017-12-18 11:33:23宋愛環(huán)劉夢俠劉洪軍
        水產(chǎn)科學 2017年3期
        關鍵詞:泥螺核苷酸線粒體

        趙 丹,劉 瑩,宋愛環(huán),劉夢俠,王 慧,劉洪軍

        ( 1.山東農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院, 山東 泰安 271018;2. 山東省海洋生物研究院, 山東 青島 266104;3.青島市海洋生物種質資源挖掘與利用工程實驗室, 山東 青島 266104 )

        基于線粒體COⅠ序列的泥螺群體遺傳多樣性研究

        趙 丹1,劉 瑩2,3,宋愛環(huán)2,3,劉夢俠2,3,王 慧1,劉洪軍2,3

        ( 1.山東農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院, 山東 泰安 271018;2. 山東省海洋生物研究院, 山東 青島 266104;3.青島市海洋生物種質資源挖掘與利用工程實驗室, 山東 青島 266104 )

        為初步研究泥螺的遺傳多樣性和群體結構,探討其遺傳多樣性的產(chǎn)生背景和維持機制,便于今后更好地保護泥螺種質資源,本研究對遼寧、山東、江蘇、浙江四省7個泥螺群體的線粒體細胞色素氧化酶亞基Ⅰ(COⅠ)部分序列進行了測定與分析,經(jīng)過處理得到145條631 bp長度的核苷酸片段,分析顯示A、G、T、C、A+T的平均含量分別為23.83%、18.93%、41.60%、15.64%、65.43%,AT 含量高于 GC 含量。單倍型總數(shù)47,共享單倍型數(shù)目12。用Arlequin 3.5 軟件進行AMOVA 分析,表明7個群體間 COⅠ總遺傳分化系數(shù)為0.7893(P<0.001), 群體間遺傳分化大于群體內(nèi)遺傳分化。用鄰接法構建的系統(tǒng)發(fā)育進化樹顯示,7個地理群體的泥螺互相聚在一起,同一群體之間沒有明顯獨立聚在一起的情況。分子方差分析表明群體間出現(xiàn)明顯的遺傳分化。

        泥螺;線粒體COⅠ基因;遺傳多樣性

        泥螺(Bullactaexarata),屬軟體動物門、腹足綱、后鰓亞綱、頭楯目、阿地螺科,貝殼呈白色,光滑半透明,殼型卵圓形,廣泛分布于我國沿海的潮間帶灘涂[1],且生長快、適應力強[2]、繁殖周期短。泥螺于2001年首次被引入黃河三角洲東營海區(qū),其后分布范圍迅速擴大,并且成為該地區(qū)的優(yōu)勢物種,對當?shù)貪O業(yè)資源的發(fā)展也產(chǎn)生一定影響,已經(jīng)成為當?shù)厥聦嵣系娜肭治锓N。

        分子標記是檢測物種群體遺傳結構以及系統(tǒng)地理格局的有效方法,可以從基因水平上直接反映遺傳變異狀況,而不受生活環(huán)境、地理因素以及基因表達的限制[3]。其中線粒體DNA作為一種分子標記,具有嚴格遵守母系遺傳、幾乎不發(fā)生重組、進化速度快等特點,被廣泛用于遺傳學研究[4]。COⅠ序列較為保守,在近緣物種間構建系統(tǒng)發(fā)育關系時能發(fā)揮重要作用,主要用于無脊椎動物的種群遺傳結構以及多樣性研究[5-7]。根據(jù)基因序列包含的信息可以推測泥螺的進化過程,探討其遺傳多樣性的產(chǎn)生背景和維持機制[8]。

        目前,我國對于泥螺的研究大部分集中于生長、發(fā)育、繁殖以及其生物入侵風險評價等生理生態(tài)方面,對其遺傳多樣性研究較少,杜慧霞等[9]曾進行過泥螺微衛(wèi)星開發(fā)的研究。筆者基于線粒體COⅠ序列對我國南北沿海不同地區(qū)的泥螺群體進行了遺傳多樣性及群體遺傳結構分析,以期為泥螺資源的合理利用以及制定漁業(yè)資源保護措施、防止外來物種基因入侵等提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 采樣

        于2015年8月,分別從遼寧大連,山東東營、萊州、黃島,江蘇南通,浙江舟山、寧波7個灘涂海域采集泥螺個體,樣品均經(jīng)過形態(tài)學鑒定, 以95%酒精保存。選擇阿地螺科短麗羅螺(Liloacurta)作為外群進行遺傳學分析。

        1.2 基因組DNA的提取與PCR擴增

        取泥螺腹足部肌肉約30 mg,采用TIANGEN海洋動物組織基因組DNA提取試劑盒獲得基因組DNA,溶于TE緩沖液,4 ℃保存?zhèn)溆?。使用線粒體DNA無脊椎動物COⅠ序列通用引物:LCO1490(5′-GGTCAACAATCATAAAGATATTGG-3′)和HCO2198(5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′),由上海桑尼生物科技有限公司合成。PCR反應體系總體積25 μL,其中包括:DNA模板1 μL,正反向各1 μL,無菌水9.5 μL,MIX溶液12.5 μL。PCR 反應條件為:95 ℃預變性3 min,然后進行35個循環(huán),每個循環(huán)包括95 ℃變性30 s,45.8 ℃退火1 min,72 ℃延伸30 s,最后72 ℃延伸10 min。所有的PCR反應均在Eppendorf (Master cycler 5333)擴增儀上進行。

        取5 μL PCR產(chǎn)物用1.5%的瓊脂糖凝膠進行電泳檢測,對于擴增效果良好的樣品送往上海桑尼生物科技有限公司進行純化后單向測序。

        1.3 數(shù)據(jù)分析

        各個泥螺序列利用DNASTAR軟件進行比對,并進行人工校正。用Mega 5.1 軟件[10]分析群體的轉換/顛換值、堿基組成、變異位點、兩兩群體之間的遺傳距離;采用Arlequin 3.5軟件計算單倍型多樣度、核苷酸多樣度和兩兩序列比對平均核苷酸差異數(shù);進行P檢驗,并計算群體間的遺傳分化指數(shù),檢驗群體遺傳分化。采用中性檢驗和核苷酸不配對分布分析兩種方法,檢測群體歷史動態(tài)。用鄰接法構建系統(tǒng)進化樹,系統(tǒng)樹各結點的支持率以序列數(shù)據(jù)集1000次重復抽樣檢驗的自引導值表示。用NetWork 4.6.1.1 Median joining計算方法構建所有單倍型的網(wǎng)絡圖。

        2 結 果

        2.1 線粒體COⅠ基因片段序列分析以及單倍型分析

        對泥螺7個群體共145個個體進行PCR擴增得到長度為631 bp的片段,分析共包含67個多態(tài)性位點,變異百分率為10.62%。檢測到61處轉換和8處顛換,轉換高于顛換,說明各群體分歧時間短,親緣關系近。堿基組成顯示A、G、T、C、A+T的平均含量分別為23.83%、18.93%、41.60%、15.64%、65.43%,T>A>G>C,AT含量高于GC含量。

        單倍型分布情況見表1,黃島單倍型種類最多,有15種單倍型;其次為大連、東營和南通,單倍型種類最少為舟山和寧波;總共47種單倍型,COⅠ單倍型的GenBank登錄號為:KX304014~KX304060。群體間共享單倍型有12種,35種獨有單倍型,各群體都有獨有單倍型。不存在與其他種群沒有共享單倍型的群體,但不存在所有群體共有的單倍型,黃島除了不與大連存在交叉外,與其他群體均有共享型,多數(shù)群體出現(xiàn)的共享單倍型只存在部分種群中。出現(xiàn)頻率最高的單倍型是單倍型13和單倍型28,說明這兩個單倍型為泥螺在長期進化中形成的較為穩(wěn)定的優(yōu)勢基因型。

        表1 泥螺各群體間單倍型分布情況

        2.2 泥螺群體多樣性分析

        總體單倍型多樣性為0.913±0.014,核苷酸多樣性0.016±0.008,各群體單倍型多樣性為0.432~0.910,大連單倍型多樣性最高,萊州、南通次之,舟山單倍型多樣性最低;核苷酸多樣性為0.001~0.017,萊州、南通的核苷酸多樣性最高,舟山、寧波核苷酸多樣性最低(表2)。

        表2 泥螺遺傳多樣性參數(shù)

        2.3 種群之間的遺傳分化

        群體間遺傳距離為0.001~0.017,寧波和舟山遺傳距離最小,黃島和舟山、寧波之間遺傳距離最大。泥螺群體遺傳分化指數(shù)范圍為0.000~0.996,參照資料遺傳分化指數(shù)為0~0.05,群體間無遺傳分化;0.05~0.15為中等遺傳分化;0.15~0.25為高度遺傳分化;大于0.25則遺傳分化極顯著[11]。東營和黃島遺傳分化指數(shù)較小,其次為舟山與寧波,均無遺傳分化,東營與寧波、舟山遺傳分化指數(shù)最大,遺傳分化極為顯著(表3)。通過 PAUP 和Modeltest 軟件計算,得到泥螺最佳替換模型為HKY+I+G(G=0.016) 。總遺傳分化系數(shù)為0.7893,群體間遺傳分化大于群體內(nèi)遺傳分化(表3)。

        表3 泥螺群體之間的遺傳分化指數(shù)及其對應的P值

        注:對角線左下方為遺傳分化指數(shù)值,右上方為遺傳分化指數(shù)對應的P值.

        2.4 群體歷史動態(tài)分析

        經(jīng)Tajima′s D[12-13]和Fu′s FS[14]檢驗,總體Tajima′D值為-0.526,F(xiàn)s值為-1.480,P>0.1,偏離中性但不顯著。種群可能受到了基因隨機漂變的因素影響,中性檢驗的值為負值說明群體在進化的過程中可能出現(xiàn)過群體急速擴張的事件。對各個地理群體進行中性檢驗,結果顯示黃島、東營為明顯的負值且統(tǒng)計檢驗是極顯著的(表4)。核苷酸不配對分布圖(圖1)上出現(xiàn)明顯的單峰,進一步證明泥螺發(fā)生過群體擴張。通過公式τ=2ut轉化為實際的擴張時間,τ=16.85。參照無脊椎動物核苷酸堿基的突變率值

        圖1 泥螺線粒體COⅠ核苷酸不配對分布

        2.5 系統(tǒng)發(fā)生關系

        構建基于 COⅠ基因片段的鄰接系統(tǒng)發(fā)生樹(圖2),不存在群體內(nèi)個體明顯首先聚在一起的情況,各個群體的個體交叉存在于系統(tǒng)樹中。采用鄰接法構建的系統(tǒng)樹顯示無顯著的遺傳拓撲結構,單倍型在各個群體中的頻率分布也未出現(xiàn)以某種單倍型為主的明顯的地理分支。單倍型網(wǎng)絡圖(圖3)顯示不同群體的單倍型分散相連聚集在一起,未形成譜系結構。分子方差分析表明群體間出現(xiàn)明顯的遺傳分化,推測群體尚未在遷移與漂變間達到平衡是未檢測到顯著地理譜系結構的主要原因。

        表4 群體歷史動態(tài)部分參數(shù)

        圖2 以短麗羅螺為外群構建的泥螺線粒體COⅠ序列構建的單倍型鄰接關系樹

        3 討 論

        郭奕惠等[15]通過分析羅非魚(Oreochromis)不同種群包括尼羅羅非魚(O.niloticus)、奧利亞羅非魚(O.aureus)、莫桑比克羅非魚(O.mossambicus)、雜交種尼奧羅非魚(O.niloticus♀×O.aureus♂)、奧尼羅非魚和紅羅非魚(O.niloticus×O.mossambicus)的線粒體COⅠ序列來研究種間親緣關系,張龍崗等[16]也利用COⅠ基因分析了澳洲蟲紋鱈鱸(Maccullochellapeelii)群體遺傳多樣性,反映了COⅠ基因研究種群關系的可行性。本文通過比較不同種群以及群體內(nèi)部COⅠ序列的差異,對泥螺的分子系統(tǒng)地理結構進行了初步研究,結果顯示大部分地區(qū)的泥螺群體有較高的遺傳多樣性,群體間出現(xiàn)明顯的遺傳分化??傮w來看,長江以北群體遺傳多樣性較高,以南的舟山、寧波兩個群體遺傳多樣性非常低,推測兩群體很少與其他地區(qū)的泥螺進行雜交。東營與黃島,舟山與寧波之間無遺傳分化,說明兩兩群體之間發(fā)生了頻繁的基因交流或者兩群體是由同一群體通過種群擴張發(fā)展而來。但是兩地區(qū)并不存在空間上的連續(xù)性,可知人類活動是造成基因流的主要因素。泥螺的系統(tǒng)進化樹、單倍型網(wǎng)絡圖顯示出大的遺傳分化但沒有出現(xiàn)相應的地理分支,原因可能是人為干擾從遠距離引進泥螺進行培育改變了泥螺分布的空間格局。另一種原因是現(xiàn)有的群體都來源于共同的祖先,生存環(huán)境的相似導致沒有出現(xiàn)顯著的地理分支。歷史動態(tài)分析種群擴張時間為中更新世時期,當時的氣候環(huán)境、地質發(fā)生了劇烈變化,會導致一定程度的遺傳分化。隨著人類活動的影響,各群體之間的基因交流使得遺傳分化變小,因此沒有形成顯著的地理結構。AMOVA分析種群間遺傳分化大于種群內(nèi)部,可能與泥螺自身的遷移能力以及龐大的群體數(shù)目大大降低了種內(nèi)個體間的遺傳差異。黃河三角洲地區(qū)的泥螺具有較高的遺傳多樣性,據(jù)記載該地區(qū)原本不存在泥螺,2001年8月墾利縣從江蘇、遼寧引進種苗進行泥螺養(yǎng)殖[17-18],后逐漸傳播至黃河以北地區(qū)。泥螺繁殖力強,產(chǎn)下的卵袋隨潮漲落,使泥螺向四周迅速擴散。由于當?shù)啬嗦莶皇芡睹绱胧┑目刂?,天敵少,其分布范圍迅速擴大,逐漸形成現(xiàn)有的穩(wěn)定群體。所以,除了種群自然分布因素外,養(yǎng)殖是造成各地區(qū)泥螺遺傳多樣性指數(shù)差異的主要原因。

        目前,由于泥螺存在交叉引進的現(xiàn)象,土著種越來越少,人類干擾導致的非自然的雜交過程對物種的生存、進化也會產(chǎn)生負面影響。一方面,雜交育種有利于提高泥螺的遺傳多樣性,為物種進化提供原材料[19]。但另一方面當小種群與大種群發(fā)生雜交時,小種群很易受遺傳同化的影響而滅絕[20-21]。當本地泥螺競爭能力弱、個體數(shù)目少、生殖壁壘不強時,其他地區(qū)泥螺與本地種的雜交會威脅到本地泥螺基因組的完整性和原始性,可能在很短的幾個世代內(nèi)就能直接或間接地導致當?shù)啬嗦轂l危甚至滅絕[22]。因此,為避免近交衰退而導致的遺傳多樣性水平的進一步降低,應制定科學的泥螺引種操作規(guī)程,在保證泥螺養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的同時,又要避免泥螺過度繁殖對當?shù)貪O業(yè)資源造成的負面影響。

        圖3 單倍型網(wǎng)絡關系

        [1] 張永普, 周化斌, 尤中杰, 等. 浙江洞頭海產(chǎn)貝類圖志[M]. 北京:海洋出版社, 2012:25.

        [2] 李樹國.泥螺的生物學[J].水利漁業(yè), 2005, 25(4): 42-43.

        [3] Whitehead A, Anderson S L, Kuivila K M, et al. Genetic variation among interconnected populations ofCatostomusoccidentalis: implications for distinguishing impacts of contaminants from biogeographical structuring [J]. Molecular Ecology, 2003, 12(10): 2817-2833.

        [4] Meyer A. Evolution of mitochondrial DNA in fishes[G]// Hochachka P W, Mommsen T P. Biochemistry and molecular biology of fishes, Amsterdam: Elsevier, 1993:1-38.

        [5] Ragionieri L, Cannicci S, Schubart C D, et al. Gene flow and demographic history of the mangrove crabNeosarmatiummeinerti: a case study from the western Indian Ocean[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2010, 86(2):179-188.

        [6] 鄧園, 宋娜, 劉名, 等.基于線粒體 DNA Cyt b 序列的雙齒圍沙蠶群體遺傳多樣性分析[J]. 水產(chǎn)學報,2014,38(3):597-601.

        [7] 李玉龍,王彬,王文波,等. 基于COⅠ基因分析遼東灣海蜇群體遺傳多樣性[J]. 水產(chǎn)科學,2016,35(4):404-409.

        [8] 宋娜, 宋林, 高天翔, 等.斑尾復蝦虎魚群體遺傳多樣性比較分析[J]. 水產(chǎn)學報, 2011, 35(3):321-326.

        [9] 杜慧霞,孫魯陽,彭薇,等. 泥螺(BullactaexarataPhilippi 1848)微衛(wèi)星標記的篩選[G]∥中國動物學會、中國海洋湖沼學會貝類學會分會第十四次學會研討會論文摘要匯編,2009.

        [10] Tamura K, Peterson D, Peterson N, et al. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods[J]. Molecular Biology and Evolution, 2011,28(10):2731-2739.

        [11] Wright S.Evolution in mendelian populations[J].Genetics, 1931,16(2):97-159.

        [12] Tajima F. Statistical-method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism[J]. Genetics, 1989, 123(3):585-595.

        [13] Tajima F. The effect of change in population size on population DNA polymorphism[J]. Genetics, 1989, 123(3):597-601.

        [14] Fu Y X. Statistical tests of neutrality of mutations against population growth, hitchhiking and background selection[J]. Genetics, 1997(147):915-925.

        [15] 郭奕惠,喻達輝,黃桂菊,等.中國主要養(yǎng)殖羅非魚親緣關系的COⅠ序列分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報, 2009, 28(1):75-79.

        [16] 張龍崗,楊玲,李嫻,等.利用 mtDNA COⅠ基因序列分析引進的澳洲蟲紋鱈鱸群體遺傳多樣性[J].水產(chǎn)學雜志, 2013, 26(2):14-18.

        [17] 苑春亭,劉金明,薄學鋒,等.東營市潮間帶泥螺增養(yǎng)殖調(diào)查報告[J].齊魯漁業(yè), 2006, 23(3):25-26.

        [18] 蔣萬釗.黃河三角洲泥螺分布、生長規(guī)律的演變及控制技術研究[J]. 河北漁業(yè), 2014(4):11-12.

        [19] Nettel A, Dodd R S, Afzal-Rafii Z, et al. Genetic diversity enhanced by ancient introgression and secondary contact in East Pacific black mangroves[J]. Molecular Ecology, 2008, 17(11):2680-2690.

        [20] Levin D A, Francisco-Ortega J, Jansen R K. Hybridization and the extinction of rare plant species[J]. Conservation Biology, 1996,10(1):10-16.

        [21] 閆曉慧, 胡世俊.自然雜交對植物物種生存進化的影響[J]. 重慶師范大學學報, 2012, 29(2):85-86.

        [22] 張?zhí)? 李作洲, 劉亞令.獼猴桃屬植物的 cpSSR 遺傳多樣性及其同域分布物種的雜交漸滲與同塑[J]. 生物多樣性, 2007, 15(1):1-22.

        GeneticDiversityofSnailBullactaexarataPopulationsBasedonMitochondrialDNACOⅠ

        ZHAO Dan1, LIU Ying2,3, SONG Aihuan2,3, LIU Mengxia2,3, WANG Hui1, LIU Hongjun2,3

        ( 1. College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai′an 271018, China; 2. Marine Biology Institute of Shandong Province,Qingdao 266104,China;3.Qingdao Engineering Laboratory of Exploration and Utilization of Marine Germplasm Resources,Qingdao 266104, China )

        The mitochondrial DNA COⅠsequences were detected in snailBullactaexaratafrom seven populations in Liaoning, Shandong, Jiangsu and Zhejiang provinces insight on genetic diversity and population structure to understand mechanism of the genetic diversity and to protect snail germplasm resources. The analysis of 145 pieces of fragments with the length of 631 bp revealed that the average contents of A, G, T, C, and A + T were 23.83%, 18.93%, 41.60%, 15.64%, and 65.43%, respectively and AT level higher than the GC content. The number of haploid genotype was 47 sharing type haploid number of 12. AMOVA analysis showed that the total genetic differentiation coefficient of COⅠ (Fst) from seven groups was 0.7893 (P<0.001), the genetic differentiation among populations was greater than that within population. The phylogenetic evolution tree constructed by NJ showed that individuals from seven geographic populations stayed together with each other and the same group had no obvious independent aggregation. Molecular variance analysis manifested that obvious genetic differentiation appeared between groups.

        Bullactaexarata; mitochondrial DNA COⅠ; genetic diversity

        10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.03.016

        S917

        A

        1003-1111(2017)03-0353-06

        2016-03-14;

        2016-07-28.

        國家海洋公益性行業(yè)科研專項(201305027);山東省農(nóng)業(yè)良種工程重大課題項目(2014-2016); 中海油公益基金資助項目(2015-2017);青島市市南區(qū)科技發(fā)展項目(2014-14-094-2H).

        趙丹(1991-),女,研究生;研究方向:動物遺傳育種. E-mail:sdhzmdzd@163.com.通訊作者: 劉洪軍(1964-),男,研究員;研究方向:漁業(yè)資源. E-mail:yzskyk@126.com.

        猜你喜歡
        泥螺核苷酸線粒體
        單核苷酸多態(tài)性與中醫(yī)證候相關性研究進展
        徐長風:核苷酸類似物的副作用
        肝博士(2022年3期)2022-06-30 02:48:28
        棘皮動物線粒體基因組研究進展
        海洋通報(2021年1期)2021-07-23 01:55:14
        線粒體自噬與帕金森病的研究進展
        生物學通報(2021年4期)2021-03-16 05:41:26
        吃泥螺的苦與樂
        Acknowledgment to reviewers—November 2018 to September 2019
        捉泥螺
        捉泥螺
        廣東人群8q24rs1530300單核苷酸多態(tài)性與非綜合征性唇腭裂的相關性研究
        NF-κB介導線粒體依賴的神經(jīng)細胞凋亡途徑
        亚洲嫩模一区二区三区视频| 欧美精品videossex少妇| 久久人人爽人人爽人人av东京热| 中国猛少妇色xxxxx| 99热国产在线| 精品亚洲av一区二区| 久久亚洲精品国产亚洲老地址| 伊甸园亚洲av久久精品| 日韩精品无码av中文无码版| 不卡无毒免费毛片视频观看| 中文字幕手机在线精品| 国产av精品一区二区三| 中文字幕乱码免费视频| 91精品91久久久久久| 毛片精品一区二区二区三区| 青青草原亚洲| 成人自拍偷拍视频在线观看| 亚洲av一区二区在线| 国产日产亚洲系列最新 | 亚洲精品在线国产精品| 国产成人一区二区三区影院动漫| 亚洲综合无码一区二区三区| 无码区a∨视频体验区30秒 | 亚洲愉拍99热成人精品热久久| 青草视频在线播放| 久久国产精99精产国高潮| 国产美女一区三区在线观看| 无码无套少妇毛多18p| 1717国产精品久久| 黄色av三级在线免费观看| 亚洲国产中文字幕无线乱码| 极品少妇一区二区三区四区| 亚洲国产精品国自产电影| 国产一级自拍av播放| 吃奶摸下高潮60分钟免费视频| 成人久久久久久久久久久| 一本大道久久a久久综合 | 中文字幕亚洲入口久久| 久久国产加勒比精品无码| 欧美精品一区二区性色a+v| 人妻少妇无乱码中文字幕|