青鳞小沙丁鱼（Sardinella zunasi）种群形态学和遗传学研究

论文摘要

本文以青鳞小沙丁鱼（Sardinella zunasi）为主要研究对象,利用形态学观察、生物学测定、线粒体DNA控制区序列分析方法对中、日青鳞小沙丁鱼群体进行了研究;利用线粒体DNA Cytb基因和COI基因部分序列对4种小沙丁鱼属鱼类系统关系进行了初步探讨。本研究为青鳞小沙丁鱼及小沙丁鱼属其他鱼类的种质资源合理开发利用提供基础理论依据,同时也填补了国内有关青鳞小沙丁鱼种质资源研究空白,对鱼类多样性保护也具有一定意义。论文主要研究结果如下:一、测量了中、日青鳞小沙丁鱼群体形态特征的主要性状,运用主成分分析、多变量解析和单因子方差分析对中、日青鳞小沙丁群体的形态学特征进行了比较研究。结果表明:中、日青鳞小沙丁鱼在多个形态性状上差异显著,且其分布存在着一定程度的南北或东西的地理差异。通过计算差异系数,根据Mayr等提出的75%规则,认为它们的形态差异仍然是种内不同地理种群的差异。二、研究测定了中国青岛、舟山以及日本爱知、香川四个群体77尾青鳞小沙丁鱼个体线粒体控制区626bp序列,分析了中、日青鳞小沙丁鱼线粒体DNA的变异及系统地理格局。共检测到69种单倍型,爱之群体和香川群体有一个共享单倍型。单倍型频率表明青岛群体的遗传多样性水平最丰富,而舟山群体的遗传多样性水平相对较低。分子变异分析（AMOVA）得出两两群体间遗传分化指数FST值统计检验都是差异极显著。基于所有样本构建的邻接关系树的拓扑结构显示青鳞小沙丁鱼群体内存在三个明显的单倍型类群（A、B和C）,核苷酸不配对分布表明三个单倍型类群都经历了群体扩张。利用控制区核苷酸序列构建的NJ分子树中,各群体内的个体均未单独成群,而是互有交叉。三、运用PCR技术,对小沙丁鱼属（Sardinella）4种鱼类线粒体细胞色素b基因部分序列（402bp）进行测定,并比较分析了种间的序列差异。10尾样品中共检测到9种单倍型。同源基因序列分析显示T、C、A、G碱基的平均含量分别是:28.9%、28.2%、23.9%、19.0%,其中A+T含量高于G+C含量,与其他鱼类同源序列碱基特点相似。利用Kimura-2模型分析得到种间遗传距离在0.16160.2653之间,基于Cyt b基因片段序列,构建的NJ树显示青鳞小沙丁鱼与裘氏小沙丁鱼亲缘关系较近,而短体小沙丁鱼与金色小沙丁鱼亲缘关系较近。依据分子进化速率推测四种小沙丁鱼发生分歧的时间约为800万年到1300万年前的中新世中、晚期,略早于其他鱼类,表明小沙丁鱼类在进化上处于较低等水平。四、利用引物成功扩增了金色小沙丁鱼和青鳞小沙丁鱼线粒体细胞色素氧化酶I亚基（COI）基因序列。与GenBank中另外2种小沙丁鱼的同源序列比对,去除部分端部序列后得到599bp同源序列,其中包括445个简约信息位点,154个变异位点,没有发现碱基的插入缺失。经过测定,碱基T、C、A、G平均含量分别为28.4%、28.7%、22.5%和20.3%,其中碱基G的含量明显较低。所测定4种小沙丁鱼599bp核苷酸序列编码的氨基酸完全一致。计算得出4种小沙丁鱼遗传距离在0.1580.205之间。NJ系统树揭示出黑尾小沙丁鱼和裘氏小沙丁鱼亲缘关系较近,青鳞小沙丁鱼和金色小沙丁鱼关系较近。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 鱼类遗传多样性的研究方法
• 1.1.1 形态学研究
• 1.1.2 细胞-染色体多态性研究
• 1.1.3 蛋白质多态性研究
• 1.1.4 DNA 多态性研究
• 1.2 青鳞小沙丁鱼概况
• 1.2.1 青鳞小沙丁鱼的分类地位及分布
• 1.2.2 青鳞小沙丁鱼的形态学特征
• 1.2.3 青鳞小沙丁鱼的生物学特征
• 1.2.4 青鳞小沙丁鱼营养学研究
• 1.3 小沙丁鱼属其他几种鱼类概况
• 1.3.1 裘氏小沙丁鱼
• 1.3.2 金色小沙丁鱼
• 1.3.3 小沙丁鱼属鳞片形态及其亲缘关系
• 1.3.4 小沙丁鱼属地理分布与印度西太平洋动物区系分布中心的关系
• 1.4 论文研究目的和意义
• 2 青鳞小沙丁鱼形态学比较分析
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 样品采集
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 形态测量
• 2.2.2.2 数据处理
• 2.3 结果
• 2.3.1 生长特性
• 2.3.2 分节特征
• 2.3.3 主成分分析
• 2.3.4 单因子方差分析
• 2.3.5 差异系数（CD）
• 2.4 讨论
• 2.4.1 生长特性和分节特征
• 2.4.2 主成分分析和单因子方差分析结果的比较
• 2.4.3 不同青鳞小沙丁鱼群体比例性状的平均值及差异系数的比较
• 3 青鳞小沙丁鱼群体控制区序列分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 基因组DNA 提取
• 3.2.3 PCR 扩增
• 3.2.4 序列测定
• 3.2.5 数据分析
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 控制区序列变异分析
• 3.3.2 单倍型间关系
• 3.3.3 群体内和群体间遗传差异
• 3.3.4 群体历史动态
• 4 小沙丁鱼属4 种鱼类细胞色素b 基因部分序列的比较分析
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 样本采集
• 4.2.2 PCR 扩增
• 4.2.3 PCR 产物回收及DNA 序列测定
• 4.2.4 序列数据分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 Cytb 基因序列分析及氨基酸差异的比较
• 4.3.2 遗传距离和系统进化树
• 4.3.3 4 种小沙丁鱼分化时间的推算
• 4.4 讨论
• 5 基于线粒体 COI 基因序列探讨 4 种小沙丁鱼属鱼类的遗传分化
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 样本采集
• 5.2.2 方法
• 5.2.2.1 基因组 DNA 提取
• 5.2.2.2 COI 基因片段的扩增及检测
• 5.2.2.3 目的片段的序列测定
• 5.2.2.4 序列分析
• 5.3 结果
• 5.4 讨论
• 参考文献
• 致谢