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大口黑鲈3个养殖群体遗传多样性分析

孙成飞 谢汶峰 胡婕 董浚键 田园园 吴灶和 叶星

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大口黑鲈3个养殖群体遗传多样性分析

    作者简介: 孙成飞 (1985—),男,博士,助理研究员,从事水产遗传育种研究。E-mail: scfsec@163.com;
    通讯作者: 叶星, gzyexing@163.com
  • 中图分类号: S917.4

Genetic diversity analysis of three cultured populations of Micropterus salmoides

    Corresponding author: Xing YE, gzyexing@163.com
  • CLC number: S917.4

  • 摘要: 该研究通过毛细管电泳来筛选微卫星引物,从GenBank的51对微卫星引物中共筛选出12对具有特异性和多态性的引物,并合成荧光标记引物,对广东大口黑鲈 (Micropterus salmoides) 主养区3个养殖群体进行STR分型,以分析其遗传多样性。结果显示所检测的12个微卫星位点中,3个位点呈现高多态性,4个具有中度多态性,余下5个位点为低多态性。3个群体的遗传多样性水平偏低,期望杂合度 (He) 分别为0.312 5,0.360 6和0.328 4。群体间遗传分化指数及AMOVA分析显示,群体间遗传分化属于低水平,遗传变异有85.83%是由群体内不同个体间差异造成的。群体间遗传距离分析显示,3个养殖群体间的遗传距离和遗传相似度比较接近。遗传结构分析表明3个养殖群体来自于同一个亚群。该研究结果提示现阶段中国大口黑鲈养殖群体的遗传多样性已显著下降,因此在选育种过程应高度重视提高与维持种群遗传多样性的问题。
  • 图 1  毛细管电泳检测引物MiSaTPW011部分扩增产物

    Figure 1.  Detection for partial PCR products of MiSaTPW011 with capillary electrophoresis

    图 2  引物MiSaTPW011的3个个体的STR分型结果

    Figure 2.  STR typing results of three individuals of primer MiSaTPW011

    图 3  基于Nei′s遗传距离构建的3个大口黑鲈群体的UPGMA聚类树

    Figure 3.  An UPGMA dendrograrn of three populations of M. salmoides based on Nei’s genetic distance

    图 4  LnP(D)值随K的变化趋势图

    Figure 4.  Tendency chart of LnP(D) with change of Κ

    图 5  3个大口黑鲈群体的遗传结构图 (K=2)

    Figure 5.  Genetic structure map of three populations of M. salmoides(K=2)

    表 1  大口黑鲈微卫星引物序列及退火温度

    Table 1.  Primer sequences and annealing temperatures of microsatellite marker

    位点
    loci
    引物序列 (5’−3’)
    primer sequence
    片段长度/bp
    size
    重复序列
    repeat sequence
    退火温度/℃
    annealingtemperature
    参考文献
    Reference
    mdo3 AGGTGCTTTGCGCTACAAGT CTGCATGGCTGTTATGTTGG 119~143 (CA)20 46.2 [11]
    mdo4 TCTGAACAACTGCATTTAGACTG CTAATCCCAGGGCAAGACTG 151~155 (CA)11 48.6 [11]
    mdo7 TCAAACGCACCTTCACTGAC GTCACTCCCATCATGCTCCT 179~205 (CA)12 53 [11]
    lma120 TGTCCACCCAAACTTAAGCC TAAGCCCATTCCCAATTCTCC 204~224 (GT)28 60 [10], [13]
    MiSaTPW011 CAACATGGACGCTACTAT CAACCATCACATGCTTCT 170~194 (AGAT)13 60 [14]
    MiSaTPW038 AGTCAACATTCAAACCACTTTCCCAC TTGTATGTTAGGATCGGCTGATTGTG 227~312 (AGAT)6+5+9+5 60 [14]
    MiSaTPW025 CCAAGGTCAGGTTTAAC ACCTTTGTGCTGTTCTGTC 277~298 (AGAT)11 55 [14]
    MiSaTPW060 TATAGTTTGGTCCAGCAGGTGGCGT TGTGGAATGACATTTAGCCGAGGCC 294~561 (AGAT)14+10+3+2+4+9+10 60 [14]
    MiSaTPW116 CCAAACAGCCTACAGAATGTGCCT AGTCCCTCGACTGAATGTGTGCAA 191~219 (AC)21 55 [14]
    MiSaTPW001 AGTAAAGGACCACCCTTGTCCA GCCTGGTCATTAGGTTTCGGAG 293~299 (AC)16 60 [14]
    MiSaTPW058 CATTCCTGAGAGACGTGGTTGCTG TGTGACTTGCTCTGTGAAAGGTGC 143~169 (AAGT)6 60 [14]
    MiSaTPW154 TGCGGGCTAATAGGCCTGTCTG GCACCACACAATCACACCTGGTAT 182~228 (AC)18 55 [14]
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    表 2  大口黑鲈12个微卫星位点的等位基因数、杂合度及多态信息含量

    Table 2.  Number of alleles, heterozygosity and polymorphic information content of 12 microsatellite loci of M. salmoides

    位点
    loci
    等位基因数Na 有效等位基因数Ne Shannon
    指数 I
    观测杂合度 Ho 期望杂合度 He 多态信息含量PIC
    mdo3 1 1.00 0.000 0.000 0.000 0.04
    mdo4 4 1.89 0.797 0.086 0.473 0.439
    mdo7 2 1.13 0.225 0.118 0.112 0.158
    lma120 4 2.89 1.211 0.552 0.658 0.604
    MISATPW011 4 2.14 0.838 0.854 0.536 0.425
    MISATPW038 4 1.72 0.658 0.523 0.420 0.442
    MISATPW025 3 2.49 0.980 0.484 0.601 0.526
    MISATPW060 6 3.52 1.427 0.667 0.720 0.693
    MISATPW116 1 1.00 0.000 0.000 0.000 0.02
    MISATPW001 2 1.12 0.219 0.115 0.109 0.102
    MISATPW058 2 1.04 0.101 0.000 0.041 0.04
    MISATPW154 4 1.65 0.749 0.208 0.397 0.363
    平均mean 3.08 1.80 0.600 0.301 0.339 0.321
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    表 3  3个大口黑鲈养殖群体遗传多样性

    Table 3.  Genetic diversity of three populations of M. salmoides

    群体
    population
    等位基因数Na 有效等位基因数 Ne Shannon
    指数 I
    观测杂合度Ho 期望杂合度He 多态信息含量PIC
    西樵 XJ 2.583 3 1.659 2 0.533 7 0.294 7 0.312 5 0.294 2
    沙头 ST 2.666 7 1.911 0 0.620 6 0.304 9 0.360 6 0.335 6
    烟南 YN 2.583 3 1.736 1 0.554 1 0.301 5 0.328 4 0.296 4
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    表 4  3个大口黑鲈养殖群体的遗传分化指数

    Table 4.  Fixation index (FST) of three populations ofM. salmoides

    西樵 XJ 沙头 ST 烟南 YN
    西樵 XJ
    沙头 ST 0.017 9
    烟南 YN 0.012 1 0.028 9
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    表 5  3个大口黑鲈养殖群体AMOVA分析

    Table 5.  AMOVA analysis among three populations of M. salmoides

    变异来源
    source of variation
    自由度
    df
    平方和
    sum of squares
    方差组分
    variance component
    百分率/%
    percentage variation
    群体间 among populations 95 192.859 0.296 76 14.17
    群体内 within populations 96 146.500 1.526 04 85.83**
    总变异 total variation 191 339.359 1.778 07
     注:**. 1 023次模拟检验后为极显著 (P<0.01)  Note: **. very significance difference after 1 023 permutation tests (P<0.01).
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    表 6  3个大口黑鲈养殖群体的遗传相似度S (对角线上) 和遗传距离Da (对角线下)

    Table 6.  Genetic similarity (above diagonal) and genetic distance (below diagonal) of three populations of M. salmoides

    西樵 XJ 沙头 ST 烟南 YN
    西樵 XJ 0.982 5 0.986 4
    沙头 ST 0.017 7 0.975 4
    烟南 YN 0.013 7 0.024 9
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-11
  • 录用日期:  2018-11-01
  • 网络出版日期:  2018-12-20

大口黑鲈3个养殖群体遗传多样性分析

    作者简介:孙成飞 (1985—),男,博士,助理研究员,从事水产遗传育种研究。E-mail: scfsec@163.com
    通讯作者: 叶星, gzyexing@163.com
  • 1. 中国水产科学研究院珠江水产研究所,农业农村部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室,广东 广州 510380
  • 2. 上海海洋大学,上海 201306
  • 3. 仲恺农业工程学院,广东 广州 510380

摘要: 该研究通过毛细管电泳来筛选微卫星引物,从GenBank的51对微卫星引物中共筛选出12对具有特异性和多态性的引物,并合成荧光标记引物,对广东大口黑鲈 (Micropterus salmoides) 主养区3个养殖群体进行STR分型,以分析其遗传多样性。结果显示所检测的12个微卫星位点中,3个位点呈现高多态性,4个具有中度多态性,余下5个位点为低多态性。3个群体的遗传多样性水平偏低,期望杂合度 (He) 分别为0.312 5,0.360 6和0.328 4。群体间遗传分化指数及AMOVA分析显示,群体间遗传分化属于低水平,遗传变异有85.83%是由群体内不同个体间差异造成的。群体间遗传距离分析显示,3个养殖群体间的遗传距离和遗传相似度比较接近。遗传结构分析表明3个养殖群体来自于同一个亚群。该研究结果提示现阶段中国大口黑鲈养殖群体的遗传多样性已显著下降,因此在选育种过程应高度重视提高与维持种群遗传多样性的问题。

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