基于微卫星标记的中华鲟繁殖群体遗传学分析与人工繁殖对自然幼鲟群体的贡献评估

论文摘要

中华鲟（Acipenser sinensis）是在我国东海、黄渤海大陆架生长,到长江上游金沙江下段或珠江上游江段繁殖的大型溯河洄游鱼类。目前繁殖群体仅见于长江。1996年中华鲟被列入IUCN红皮书濒危物种,也是我国一级重点保护动物。本研究针对当前中华鲟群体的濒危现状,应用微卫星DNA标记开展中华鲟保护遗传学研究。重点分析微卫星DNA标记在多倍体中华鲟上的遗传模式;以此为理论背景,评价中华鲟现存繁殖群体的遗传健康水平。同时建立判断多倍体微卫星标记个体识别能力的模型,开展现有人工繁殖放流量的资源增殖效果评价。主要结论如下:1利用野生中华鲟产生的3个人工繁殖家系进行5个微卫星位点的遗传模式分析。结果显示5个位点在多倍体中华鲟家系中遵循共显性孟德尔遗传规律。其中引物As-073、As-100和Spl-168在单尾中华鲟个体上的扩增条带不超过4个,子代基因型中表现出的亲本等位基因分离配对模式符合四倍体遗传特征（P>0.5）。同时观测到位点As-073上出现双减少配子,也为四倍体遗传提供了证据。引物As-074和Afu-54,在单尾鲟鱼个体上都扩增出超过2个等位基因,但是由于缺少家系遗传数据,其遗传模式不能被最终确定。2根据中华鲟微卫星位点四倍体遗传特征,建立模型分析中华鲟繁殖群体遗传多样性的时空分布格局。结果表明中华鲟等位基因数目区间变化和观测杂合度区间变化分别是6±2.4和0.5385±0.0959,两者分别低于洄游鱼类的平均统计值11.3和0.68。由于研究中所使用的鲟鱼样本多是在葛洲坝建设之前出生,因此表明中华鲟繁殖群体在未受到葛洲坝建设影响之前就具有较低的遗传多样性水平。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 文献综述
• 第一章 世界鲟鱼种类、濒危状况和濒危原因
• 1.1 现生鲟形目鱼类起源、地理分布和分类
• 1.2 现生鲟形目鱼类资源状况
• 1.3 鲟形目鱼类的易灭绝特征
• 1.3.1 个体大
• 1.3.2 洄游习性和栖息地特征
• 1.3.3 生活史比较慢
• 1.4 鲟形目鱼类的濒危原因
• 1.4.1 阻碍洄游的大坝建设
• 1.4.2 过度捕捞
• 1.4.3 环境污染
• 1.5 鲟鱼资源的保护和管理策略
• 1.6 中华鲟资源现状和物种保护策略
• 第二章 遗传学研究与鲟鱼保护
• 2.1 遗传学研究在鲟鱼保护中的应用
• 2.1.1 描述鲟鱼不同水平上的遗传变异
• 2.1.1.1 确定鲟鱼物种的分类地位
• 2.1.1.2 判断群体、亚群体和股群（用于建立不同的保护单元）
• 2.1.1.3 评价鲟鱼群体的遗传健康水平
• 2.1.2 为开展鲟鱼资源增殖计划提供依据
• 2.1.3 评估鲟鱼资源人工增殖效果
• 2.1.4 促进CITES 的执行
• 2.2 鲟鱼遗传学研究中常用的分子标记
• 2.2.1 核外基因组－线粒体基因组（mtDNA）
• 2.2.2 核内基因组
• 2.3 鲟鱼遗传学研究进展缓慢的限制因素
• 2.3.1 鲟鱼生活史特征
• 2.3.2 资源量少
• 2.3.3 基因组加倍事件
• 2.4 中华鲟保护遗传学研究进展
• 第三章 微卫星标记及其在物种保护遗传学中的应用
• 3.1 微卫星简介
• 3.2 微卫星标记在保护遗传学研究中的优点及其局限性
• 3.3 多倍体物种保护遗传学研究中的微卫星数据分析方法
• 3.3.1 计带方法
• 3.3.2 统计方法
• 第二部分 中华鲟繁殖群体遗传学研究
• 第四章 中华鲟微卫星位点遗传模式研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.1.1 鲟鱼样本采集
• 4.2.1.2 微卫星引物来源
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.2.1 中华鲟基因组DNA 提取
• 4.2.2.2 PCR 扩增和电泳
• 4.3 数据分析
• 4.4 实验结果
• 4.4.1 基因组倍性
• 4.4.2 As-073
• 4.4.3 As-074
• 4.4.4 Spl-168
• 4.4.5 As-100
• 4.4.6 Afu-54
• 4.5 讨论
• 4.5.1 遗传模式研究中家系的选择
• 4.5.2 遗传模式研究中无效等位基因的检测
• 4.5.3 多倍体物种微卫星位点基因型的判断
• 4.5.4 多倍体物种微卫星DNA 数据的分析方法
• 第五章 基于微卫星标记的中华鲟繁殖群体遗传多样性评价
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.1.1 鲟鱼样本采集
• 5.2.1.2 微卫星引物来源
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.2.1 基因组DNA 提取和PCR 扩增
• 5.2.2.2 银染法
• 5.3 数据统计
• 5.4 实验结果
• 5.4.1 带型变异
• 5.4.2 中华鲟不同年度群体样本的遗传差异
• 5.4.3 中华鲟年度群体的遗传多样性聚类结果
• 5.5 讨论
• 5.5.1 多位点标记和单位点标记差异比较
• 5.5.2 中华鲟遗传多样性自我保护机制
• 5.5.3 中华鲟繁殖群体的遗传结构
• 5.5.4 关于中华鲟遗传多样性的保护
• 第三部分 人工繁殖对自然幼鲟群体的贡献评估
• 第六章 中华鲟微卫星位点的个体识别能力分析
• 6.1 引言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.1.1 鲟鱼材料
• 6.2.1.2 微卫星引物来源
• 6.2.2 实验方法
• 6.3 数据分析
• 6.4 实验结果
• 6.4.1 等位基因频率分布
• 6.4.2 三个微卫星位点NG 值
• 6.4.3 样本量对基因频率的影响
• 6.4.4 NG 值变化趋势
• 6.5 讨论
• 6.5.1 模型的适用性和注意事项
• 6.5.2 中华鲟微卫星位点的识别能力
• 6.5.3 微卫星位点的选择
• 6.5.4 样本量的选择
• 第七章 基于微卫星标记的中华鲟人工繁殖贡献评估
• 7.1 引言
• 7.2 材料和方法
• 7.2.1 实验材料
• 7.2.1.1 鲟鱼材料
• 7.2.1.2 微卫星引物来源
• 7.2.2 实验方法
• 7.3 数据分析
• 7.4 实验结果
• 7.4.1 已知家系中的亲子分析
• 7.4.2 人工繁殖放流对自然群体的贡献率
• 7.4.3 不同亲缘关系下的遗传距离
• 7.5 讨论
• 7.5.1 微卫星标记用于谱系分析的技术缺陷
• 7.5.2 实际应用中微卫星标记的选择
• 7.5.3 平均遗传距离揭示的亲缘关系
• 7.5.4 人工繁殖贡献效果
• 第四部分 结论和中华鲟物种保护建议
• 第八章 中华鲟物种保护面临的问题和保护对策
• 8.1 引言
• 8.2 中华鲟保护的优先项目建议
• 8.2.1 保护亲鲟资源量
• 8.2.2 提高放流个体的标志或标记方法
• 8.2.3 加强水产养殖管理
• 8.2.4 借鉴它种鲟鱼的研究结果
• 8.2.5 加强生态环境的保护
• 参考文献
• 发表论文目录