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基于微卫星标记对长江下游鲢遗传多样性现状的分析

罗宇婷 方弟安 周彦锋 徐东坡 彭云鑫 彭飞 张桂宁 刘凯 尤洋

罗宇婷, 方弟安, 周彦锋, 徐东坡, 彭云鑫, 彭飞, 张桂宁, 刘凯, 尤洋. 基于微卫星标记对长江下游鲢遗传多样性现状的分析[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210067
引用本文: 罗宇婷, 方弟安, 周彦锋, 徐东坡, 彭云鑫, 彭飞, 张桂宁, 刘凯, 尤洋. 基于微卫星标记对长江下游鲢遗传多样性现状的分析[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210067
Yuting LUO, Di'an FANG, Yanfeng ZHOU, Dongpo XU, Yunxing PENG, Fei PENG, Guining ZHANG, Kai LIU, Yang YOU. Genetic diversity of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) in lower reaches of Yangtze River based on microsatellite markers[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210067
Citation: Yuting LUO, Di'an FANG, Yanfeng ZHOU, Dongpo XU, Yunxing PENG, Fei PENG, Guining ZHANG, Kai LIU, Yang YOU. Genetic diversity of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) in lower reaches of Yangtze River based on microsatellite markers[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210067

基于微卫星标记对长江下游鲢遗传多样性现状的分析

doi: 10.12131/20210067
基金项目: 国家重点研发计划“蓝色粮仓”重点专项 (2018YFD0900905);国家科技资源共享服务平台建设运行项目“国家淡水水产种质资源库” (2021DKA30470)
详细信息
    作者简介:

    罗宇婷 (1997—),女,硕士研究生,研究方向为渔业资源,E-mail: 996625504@qq.com

    通讯作者:

    方弟安 (1978—),男,副研究员,从事渔业资源研究。E-mail: fangdian@ffrc.cn

    尤 洋 (1967—),男,研究员,从事渔业资源研究。E-mail:youy@ffrc.cn

  • 中图分类号: S932

Genetic diversity of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) in lower reaches of Yangtze River based on microsatellite markers

  • 摘要: 为了解长江下游鲢 (Hypophthalmichthys molitrix) 遗传多样性和遗传结构分布,该研究利用微卫星分子标记结合毛细管电泳技术,通过对2017—2019长江湖口、安庆、芜湖、当涂、镇江、靖江、张家港和常熟8个江段鲢野生群体共327 份DNA进行基因分型与遗传多样性相关分析,比对了其遗传多样性、遗传分化和遗传结构情况。结果显示:长江下游8 个群体总体遗传多样性水平较高,但群体内缺乏足够的杂合子,8个群体等位基因数介于6.00~12.3,有效等位基因数介于3.94~6.10,观测杂合度和期望杂合度介于0.617~0.719和0.658~0.774,无偏期望杂合度介于0.671~0.782,Shannon's信息指数介于1.38~1.86,群体内近交系数介于0.001 00~0.174;遗传分化分析显示Fst值 (F-statitics values) 介于0.006 00~0.068 0,基因流介于3.41~41.9,遗传距离介于0.001 00~0.106,湖口群体与其他群体表现出中等程度的遗传差异,其他群体间遗传差异很小,分子方差分析显示变异主要来自群体内 (97.6%);遗传结构分析显示湖口群体有不同于其他群体的基因库。结果表明江湖连通性可能对于鲢在湖口江段展现独特遗传分化特征具有积极意义,而形成这种种群分化究竟是地理距离的空间隔离还是生境差异的生理屏障有待进一步探究。
  • 图  1  长江下游鲢采样位点

    Figure  1.  Sampling sites of silver carps in lower Yangtze River

    图  2  微卫星位点HLJBL168、HLJBL184、HLJBL220基因分型结果

    Figure  2.  Genotype of microsatellite loci HLJBL168, HLJBL184 and HLJBL220

    图  3  基于遗传距离的长江下游8个鲢群体UPGMA聚类图

    Figure  3.  UPGMA tree based on genetic distance among eight silver carp populations in lower Yangtze River

    图  4  DeltaK值随K值变化曲线

    Figure  4.  The Curve of change of DeltaK with the changing K value

    图  5  长江下游8个鲢群体聚类结果图 (K=4)

    Figure  5.  Clustering diagram of eight populations of silver carp in lower Yangtze River (K=4)

    表  1  长江下游鲢采样情况

    Table  1.   Sampling of silver carp in lower Yangtze River

    地点
    Location
    简称
    Code
    坐标
    Coordinates
    采样时间段
    Time
    数量
    Number
    湖口 Hukou HK 116°15'32''E, 29°47'02''N 2018.06—2019.07 26
    安庆 Anqing AQ 117°0'18''E, 30°29'28''N 2018.10—2019.12 53
    芜湖 Wuhu WH 118°19’59″E, 31°23’58″N 2017.03—2018.04 21
    当涂 Dangtu DT 118°27'3''E, 31°34'10''N 2017.03—2018.04 27
    镇江 Zhenjiang ZJ 119°20'45''E, 32°11'42''N 2017.03—2018.04 51
    靖江 Jingjiang JJ 120°17'31''E, 31°57'30''N 2017.03—2018.04 30
    张家港 Zhangjiagang ZJG 120°26'55''E, 31°59'20''N 2017.03—2018.04 67
    常熟 Changshu CS 120°54'12''E, 31°46'34''N 2017.03—2018.04 52
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    表  2  基于11个微卫星标记的鲢遗传多样性水平

    Table  2.   Genetic diversity level of silver carp based on 11 SSR markers

    基因座
    Locus
    等位
    基因数
    Na
    观测
    杂合度
    Ho
    期望
    杂合度
    He
    多态
    信息含量
    PIC
    哈迪-温伯格
    平衡
    HWE
    HLJBL16580.5940.6690.618ns
    HLJBL16870.6260.6910.630ns
    HLJBL169100.5290.5120.479ns
    HLJBL17090.5250.6700.625***
    HLJBL174210.8500.9160.909**
    HLJBL176170.7930.8820.869ns
    HLJBL184170.6700.7290.706*
    HLJBL203140.7420.7440.700ns
    HLJBL216270.6370.8860.874***
    HLJBL217350.7450.9360.930**
    HLJBL220190.6570.8650.851***
    平均值 Mean16.7270.6700.7730.744
    注:***. 极显著偏离哈迪-温伯格平衡;**. 中等显著偏离哈迪-温伯格平衡;*. 轻微显著偏离哈迪-温伯格平衡;ns. 未偏离哈迪-温伯格平衡。 Note: ***. Extremely significantly deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium; **. Moderate significantly deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium; *. Slightly significantly deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium; ns. Non-significantly deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium
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    表  3  长江下游8个江段鲢的遗传多样性水平

    Table  3.   Genetic diversity of silver carp in eight sections of lower Yangtze River

    群体
    Population
    等位
    基因
    Na
    有效等位
    基因
    Ne
    私有等位
    基因
    Ar
    观测
    杂合度
    Ho
    期望
    杂合度
    He
    无偏期望
    杂合度
    uHe
    Shannon's
    信息指数
    I
    群体内近交
    系数
    F
    湖口 HK6.000±0.8533.943±0.68220.648±0.0780.658±0.0690.671±0.0701.375±0.1750.011±0.051
    安庆 AQ12.273±2.2735.867±1.272170.718±0.0390.751±0.0420.758±0.0421.832±0.2020.040±0.019
    芜湖 WH8.636±1.3575.286±1.02110.719±0.0570.725±0.0520.743±0.0541.673±0.1890.001±0.047
    当涂 DT6.818±0.8614.770±0.67920.692±0.0570.741±0.0370.755±0.0381.597±0.1450.065±0.056
    镇江 ZJ11.273±2.1496.102±1.34860.691±0.0420.755±0.0400.762±0.0411.808±0.2050.080±0.035
    靖江 JJ8.909±1.6655.206±1.19230.653±0.0460.717±0.0460.730±0.0471.645±0.1940.087±0.034
    张家港 ZJG11.273±1.7115.927±1.00930.617±0.0360.772±0.0360.778±0.0371.848±0.1770.174±0.072
    常熟 CS11.000±1.6735.962±1.01270.655±0.0380.774±0.0370.782±0.0371.859±0.1740.137±0.060
    平均值 Mean9.523±0.6035.383±0.3655.1230.674±0.0180.737±0.0160.747±0.0161.705±0.0640.074±0.018
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    表  4  基于分子方差分析法 (AMOVA) 的8个鲢群体遗传变异结果

    Table  4.   Molecular variance (AMOVA) Results of 8 silver carp populations

    变异来源
    Source of variation
    自由度
    df
    离差平方和
    Sum of squares
    方差分量
    Variance components
    方差分量比例/%
    Percentage of variation
    群体间 Among populations 7 82.294 0.097 2.37
    群体内 Within populations 646 2 581.102 3.996 97.63
    总变异 Total variation 653 2 663.396 4.093 100
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    表  5  基于微卫星标记的鲢群体Fst (对角线以下) 和Nm (对角线以上) 配对估计值

    Table  5.   Estimated pairwise Fst (below diagonal) and Nm (above diagonal) of silver carp based on microsatellite markers

    湖口
    HK
    安庆
    AQ
    芜湖
    WH
    当涂
    DT
    镇江
    ZJ
    靖江
    JJ
    张家口
    ZJG
    常熟
    CS
    湖口 HK 4.265 4.553 3.748 3.538 3.674 3.885 3.409
    安庆 AQ 0.055 21.732 16.276 41.851 25.488 24.958 24.452
    芜湖 WH 0.052 0.011 11.802 18.199 17.587 15.180 15.284
    当涂 DT 0.063 0.015 0.021 17.548 17.505 12.762 14.626
    镇江 ZJ 0.066 0.006 0.014 0.014 28.015 27.298 33.488
    靖江 JJ 0.064 0.010 0.014 0.014 0.009 18.377 16.173
    张家港 ZJG 0.060 0.010 0.016 0.019 0.009 0.013 38.421
    常熟 CS 0.068 0.010 0.016 0.017 0.007 0.015 0.006
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    表  6  长江下游8个鲢群体遗传距离的配对矩阵

    Table  6.   Genetic distance Pairwise matrix of eight silver carp populations in lower Yangtze River

    湖口
    HK
    安庆
    AQ
    芜湖
    WH
    当涂
    DT
    镇江
    ZJ
    靖江
    JJ
    张家口
    ZJG
    常熟
    CS
    湖口 HK
    安庆 AQ0.082
    芜湖 WH0.0780.005
    当涂 DT0.0920.0160.017
    镇江 ZJ0.0990.0010.0070.014
    靖江 JJ0.0940.0030.0030.0080.001
    张家港 ZJG0.0870.0100.0130.0250.0090.009
    常熟 CS0.1050.0090.0100.0200.0040.0110.003
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-01
  • 修回日期:  2021-04-14
  • 网络出版日期:  2021-05-29

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