黄河裸裂尻鱼遗传多样性研究

论文摘要

青藏高原素有“世界屋脊”之称,区内江河纵横,咸淡水湖泊棋布,是世界上海拔最高的一个独特的生态系统。由于其特有物种的丰富性,该区域连同中国东南部和喜马拉雅生物多样区组成了世界最重要的34个物种多样性焦点区之一。黄河裸裂尻鱼,隶属于裸裂尻鱼属,主要分布在青藏高原北部和东北部区域的柴达木水系和黄河上游干支流。作为高原地区最重要的一种自然渔业资源,该鱼类在高原淡水生态系统的食物链中具有重要作用,而且由于具有抗缺氧、耐低温等的特性而极适应于高原特殊环境。然而,迄今为止,关于该鱼类遗传多样性和种群历史结构方面知之甚少。鉴此,本文采用活体PHA—秋水仙素注射法研究了黄河裸裂尻鱼的染色体核型。结果表明,黄河裸裂尻鱼二倍体染色体数目为2n=92,核型式为24m+24sm+22st+22t,NF=140。黄河裸裂尻鱼可能是二倍化了的四倍体,可能起源于鲃亚科中的某些原始类型。采用聚丙稀酰胺凝胶垂直板电泳技术,对黄河裸裂尻鱼的血清、鳃、肝脏、性腺、心脏、鳔、肾脏、眼、脑和肌肉组织的乳酸脱氢酶同工酶（LDH同工酶）进行了研究,结果表明各种组织表现出明显的组织特异性,这可能与适应于青藏高原特殊环境有关。同时,该结果也暗示黄河裸裂尻鱼是二倍化了的四倍体,可能起源于鲃亚科。采用聚合酶链式反应（PCR）和直接测序的方法获得了一个分布于柴达木内流水系种群和四个黄河支流种群共99个个体的线粒体DNA（mtDNA）控制区（D-loop）821bp核苷酸的序列,探讨了其种群遗传结构和分化。99个个体的序列经比对后,发现77个（9.37%）多态性位点,共定义了53个单倍型,其中有一个单倍型（DT12）为两个种群（大通种群和互助种群）所共享,其余52个单倍型均为某个种群所特有。遗传多样性分析表明,柴达木种群的单倍型多样度（h=0.79±0.06）和核苷酸多样度（π=0.0027±0.0017）均略低于黄河支流各种群。AMOVA分析结果显示,遗传差异主要发生在种群之内,占75.39%,而不同水系的种群间只有24.61%,各个种群间成对的Fst及遗传距离均表明种群间出现了一定程度的种群分化,但系统进化树显示出一种混杂的单倍型分布格局,提示青藏高原东北部地质事件所造成的水系间的隔离形成较晚。单倍型歧点分布的单峰及中性检验Tajima的D（-1.497, P=0.058）和Fu的Fs（-24.741,P=0.001）结果综合表明,黄河裸裂尻鱼在青藏高原隆升过程中曾经历过近期的种群扩张事件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 引言
• 1 文献综述
• 1.1 青海高原鱼类研究概况
• 1.1.1 古籍中有关青海高原鱼类的记载
• 1.1.2 外国人对青海高原鱼类的考察报道
• 1.1.3 我国现代鱼类学家对青海高原鱼类研究的主要贡献
• 1.2 黄河裸裂尻鱼研究概况
• 1.2.1 黄河裸裂尻鱼生物学
• 1.2.2 黄河裸裂尻鱼遗传多样性研究现状
• 1.3 遗传多样性研究概况
• 1.3.1 遗传多样性概念
• 1.3.2 遗传多样性的检测方法
• 2 黄河裸裂尻鱼染色体核型分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 样品采集
• 2.1.2 主要仪器设备、试剂和溶液
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 结果
• 2.2.1 二倍体染色体数目
• 2.2.2 染色体的相对长度、臂比指数和形态类型
• 2.2.3 染色体核型及特点
• 2.3 讨论
• 2.3.1 黄河裸裂尻鱼染色体多倍化问题
• 2.3.2 黄河裸裂尻鱼的起源及其在演化系统中的地位
• 3 黄河裸裂尻鱼 LDH酶谱特征分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样品采集
• 3.1.2 主要仪器设备、试剂和溶液
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果
• 3.2.1 乳酸脱氢酶同工酶谱
• 3.2.2 乳酸脱氢酶同工酶个体间差异
• 3.2.3 讨论
• 4 黄河裸裂尻鱼5 个地理种群mtDNA D-loop 基因片段的遗传变异分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 样品采集
• 4.1.2 主要仪器设备、试剂和溶液
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果
• 4.2.1 D-loop 序列特征
• 4.2.2 种群遗传多样性
• 4.2.3 种群结构与AMOVA 分析
• 4.2.4 黄河裸裂尻鱼种群的系统发育关系
• 4.2.5 种群扩张
• 4.3 讨论
• 5 结论
• 6 参考文献
• 附录
• 致谢