大菱鲆4个引进地理群体遗传多样性的微卫星分析.pdf

第 3 2卷第 1 期 2 0 l 1 年2 月 渔业科学进展 PRoGRESS I N FI SH ERY S CI ENCES Vo 1 32 NO 1 Fe b 2O 1 1 大 菱鲆 4个 引进 地理 群体 遗传 多样 性 的微 卫 星分析 侯仕营 马爱军 王新安 黄智 慧 薛宝贵 杨 志 曲江波 青岛市海水鱼类种子工程与生物技术重点实验室 中国水产科学研究院黄海水产研究所 2 6 6 0 7 1 上 海 海 洋 大 学水 产 与 生 命 学 院 2 0 1 3 0 6 烟 台开 发 区 天源 水 产 有 限公 司 2 6 4 0 0 3 摘 要 利 用 l 2对微 卫星分子标 记对 大菱鲆 S c o p h t h a l mu s ma xi mu s 4个引进地理 群体进行 遗传 多样性 分析 结果表 明 等位基 因数 A 为 2 l 0个 平均 等位 基 因数 为 4 3 有效 等 位基 因数 N 为 1 6 6 1 平均有 效等位基 因数为 2 7 各 位点 的杂合度观 测值 H 为 0 0 0 0 0 0 5 6 2 5 杂合度 期望值 H 为 0 3 8 2 3 0 8 4 1 6 各群 体之 间无偏倚 杂合度期 望值 由小到大依 次为丹 麦群 体 英 国 群 体 法国群体 挪 威群体 运用 S P S S软 件对无偏倚 杂合 度期 望值 进行 Kr u s k a l wa l l i s 检 验 其 结果 H 4 4 3 8 w 厂 一3 P一0 2 1 8 表 明 4个群 体 的遗 传 多样 性 差并 不显 著 群体 间 平均遗 传 分化 指数 F 为 0 1 1 1 7 各 群体 之 间存 在 中度遗 传 分化 用 UP GMA 法进 行聚 类分析 4个群体 聚为 两类 挪 威群 体和 丹麦群体 聚为一 类 法 国群 体 和英 国群体 聚 为一 类 结合 Ha r d y We i n b e r g平衡 和遗 传 偏 离指数 4个群体 都不 同程 度的偏 离平衡 4个群体 具有 一 定的遗 传分化 较 好 的遗 传 多样 性 适合作 为大规模 家 系选 育的基础群体 关 键词 大菱鲆 地理 群体 微 卫 星 遗传 多样 性 中图分类 号 Q9 5 9 4 8 6 Q1 7 3 文献识别码 A 文章编号 1 0 0 0 7 0 7 5 2 0 1 1 0 1 0 0 1 6 0 8 An a l y s i s o f g e n e t i c s t r u c t u r e a mo n g f o u r d i f f e r e n t s t o c k s o f t u r b o t Sc o ph t h a l mu s ma x i mu s u s i n g mi c r o s a t e l l i t e t e c h n i q u e HOU S h i y i n g MA Ai j u n WANG Xi n a n HUANG Z h i h u i XUE Ba o g u i YANG Z h i QU J i a n g b o Qi n g d a o Ke y L a b o r a t o r y f o r Ma r i n e F i s h B r e e d i n g a n d B i o t e c h n o l o g y Ye l l o w S e a F i s h e r i e s Re s e a r c h I n s t i t u t e Chi ne s e Ac a de my of Fi s he r y Sc i e n c e s 2 66 07 1 Col l e ge of Fi s he r i e s a n d Li f e Sc i e n c e Sh an g ha i Oc e a n Uni ve r s i t y 201 3 06 Ya n t a i Ti a n y u a n Aq u a t i c Li mi t e d Co r p o r a t i o n 2 6 4 0 0 3 ABg TRACT Ge n e t i c d i v e r s i t i e s wi t h i n a nd be t we e n f o u r ge o gr a p h i c a l s t o c k s o f t u r b o t Sc o pht h al mu s ma zi mu s i mp o r t e d f r o m No r wa y De n ma r k Fr a nc e a n d UK we r e a s s e s s e d t h r o u g h 1 2 mi c r o s a t e l l i t e l o c i The r e s u l t s s h o we d t h a t t h e nu mbe r o f a l l e l e s A a n d e f f e c t i v e a l l e l e s N we r e i n t he r a n g e o f 2 1 0 a n d 1 6 6 1 wi t h a n a v e r a g e o f 4 3 a n d 2 7 r e s p e e 一 现代农业产业技术体系建设专项资金 n y c y l x 5 0 围家支撑计划专题 2 0 0 6 B AD 0 1 A1 2 0 1 2 农 业公益性行业科研 专项经费 n y h y z x 0 7 0 4 6 和 中网 水产 科 学 研 究 院黄 海 水 产研 究 所 基 本科 研 业 务 费 2 0 0 9 t s 1 1 共 同 资助 通讯作者 E ma i l ma a j y s f r i a c c n Te l 0 5 3 2 8 5 8 3 5 1 O 3 收稿 日期 2 0 1 0 0 2 0 2 接受 日期 2 0 1 0 0 3 0 9 作者简介 侯仕营 1 9 8 2 男 硕士研究生 主要从事鱼类遗传育种研究 E ma i l b i h a i wh y a h o o c o r i 1 c n Te 1 1 5 9 5 3 2 6 3 0 4 9 第 1期 侯仕营等 大菱 鲆 4 个 引进地 理群体遗 传多样性的微卫星分析 t i v e l y Th e o b s e r v e d he t e r o z y g o s i t i e s H a n d u nb i a s e d e x pe c t e d he t e r o z y g o s i t i e s H r a n g e d i n 0 0 0 0 0 0 5 6 2 5 a nd 0 3 8 2 3 0 8 41 6 r e s p e c t i v e l y The r a n k o f t he H v a l ue s f o r t he f o u r s t o c ks i n a n i nc r e a s i n g o r de r wa s De n m a r k UK Fr a nc e No r wa y A c o m p a r i s o n by Kr u s k a l W a l l i s t e s t SPS S s o f t wa r e H 一 4 4 3 8 d厂 一 3 P 0 21 8 r e v e a l e d t ha t t he r e wa s no s i g n i f i c a nt d i f f e r e n c e i n g e n e t i c d i v e r s i t i e s o f t he f ou r ge o g r a ph i c a l s t o c ks Ge n e t i c d i v e r s i t y C O e f f i c i e n t F wa s 0 1 1 1 7 wh i c h i n d i c a t e d t ha t t he r e wa s mo d e r a t e g e ne t i c d i f f e r e nt i a t i o n a mo n g t he s e f o ur g e o g r a p hi c a l s t o c ks Th e g e ne t i c d i s t a n c e o f t h e f o u r ge o gr a p hi c a l s t o c ks wa s c a l c u l a t e d a nd t he c l us t e r a n a l y s i s b v UPGM A me t ho d wa s c a r r i e d o u t The s t o c ks we r e p o o l e d i n t o t wo g r o u ps o n e g ou p o f N o r wa y a nd De n m a r k s t o c ks t h e o t he r g r o u p o f Fr a n c e a n d UK s t o c ks Ha r d y W e i n be r g e q u i l i b r i u m a n d g e n e t i c de v i a t i o n i n d e x d s h o we d a r e a s o n a bl e di f f e r e nc e wi t hi n e a c h s t o c k KEY W ORDS Tu r b ot Sc o pht h al mus ma xi m u s I Ge o g r a ph i c a l s t o c k M i c r o s a t e l l i t e DN A Po l y m o r p h i c a n a l ys i s 大菱鲆 S c o p h t h a l r n u s ma x i mu s L 是原 产 于欧洲 的著 名海水 养 殖 品种 因其具 有生 长迅速 肉味鲜美 耐 低 氧 食 物转 化率 高等 优点 深受人 们 的喜 爱 雷 霁 霖 l 9 8 3 2 0 0 0 中国水 产 科 学 研究 院黄 海 水 产研 究 所 于 1 9 9 2年 跨 洋 引种 将 其 引入我 国 1 9 9 9年 突破 了大规模 育 苗 的关 键 技术 目前 已成 为我 国特别 是北方 地 区的 主要养 殖 品种 雷霁 霖 2 0 0 1 马 爱军 等 2 0 0 0 近年 来 由 于盲 目引进 以及对 引进 品种 的遗传 背景不 清楚 等 原 L大 J 导致孵 化率 和成 活率 降低 生长速 度减 慢 抗 逆性 变 差 白化 严重 等 系列 种 质退 化 现象 不 断 发生 雷霁 霖 等 2 0 0 5 申雪艳 等 2 0 0 4 因此 对 大菱 鲆进行 遗传 改 良已成 为一 项非 常紧 迫 的任 务 而要 进行遗 传改 良 首 先要 选择 大量 的基础 群体 并对 这些 基础 群体 的遗传 背景 进行 深入 研究 微 卫星标 记技 术 已广泛 的应 用于水 产 动物 的种群 鉴定 选择 育种 朱滨 等 1 9 9 9 是一种 较为 理想 的标 记 方法 目前 有 关利 用微卫 星标 记对 大菱 鲆进行 遗传 背景 分析 的报 道 普 遍存 在着 利用微 卫星 位点数 量较 少 的问题 申雪 艳等2 0 0 4 B o u z a e t a 1 2 0 0 2 C o u g h l a n e t a 1 1 9 9 8 Ni e l s e n f a 1 2 0 0 4 F l o r i n e t a 1 2 0 0 7 直接影 响 到标记 的准 确性 和精确 性 因此 利用 大量 微卫 星标 记对 大菱 鲆进行 相关 分析 以期 为精确 地 评 估不 同群体 的遗传背 景 构 建 大规模 家 系选育所 需 的基础 群体 已成 为 当务 之 急 作者运用 1 2对微卫星标记 比较分析引进挪威 丹麦 法国和英国 4个不 同地理群体大菱鲆的遗传结构 为进行 大菱鲆 的大规模 家 系选育 提供理 论依 据 和技术 支持 1材 料 与 方 法 1 1样 品 采 集 实 验所用 大菱 鲆样 本为 烟 台天源水 产有 限公 司提 供 其挪 威 群 体为 2 0 0 2年 6月 1 0日从 挪 威 引进 的 5 c m 苗 种 丹麦群 体为 2 0 0 3年 4月 4日引进 丹 麦 群 体 的 5 c m 苗 种 法 国群 体 为 2 0 0 3年 9月 2 2日从 法 国 引进 的 5 c m 苗种 英 国群体 为 2 0 0 2 年 8月 1 1日从英 国引 进 的约 5 c m 苗种 每组 样 本数 量 2 0尾 剪 取 尾鳍 鳍 条分 装 于液氮 中 到 达实验 室后 置 于 一8 0 C中保 存 1 2 总 DNA 的提取 参 照 分 子克 隆实 验指南 萨姆布 鲁 等 1 9 9 2 及 Al j a n a b i 等 1 9 9 7 的方 法 提 取 大菱 鲆 样 品 的 D NA 用 1 的琼 脂糖 凝胶 电泳 GE NE VI E W 染 色鉴 定 GE NE QUAN Tp r o P h a r ma c i a B i o t e c h L t d R NA DNA 分 析定 量 仪定量 用超 纯水 稀释 成 5 0 n g l 一2 0 C保 存备用 1 8 渔业科学进展 第 3 2卷 1 3 P C R反应 及 电泳结 果分析 本研究所 利用 的微卫 星引 物 S ma c O 1 S ma c 0 2 S ma c 0 3 S ma c 0 6 S ma c 0 9 S ma c l 0以及 S ma c l 2来 自 C h e n 等 2 0 0 7 P C R反应 体 系 为 2 5 l 包括 0 4 mo l L引 物 0 2 mmo l I d N TP 1 P C R b u f f e r Mg C 1 2 1 5或 2 retoo l L 表 1 0 7 5 U T a q酶 1 0 0 n g模板 D NA 反 应程序 为 9 4 预变性 4 mi n 9 4 3 0 s 退 火 5 0 s 各 引 物的退火 温度见表 1 7 2 5 0 s 3 0个 循环 7 2 延伸 7 mi n 微卫 星 引 物 S ma u s c l 2 S ma u s c 2 5 S ma u s c 3 4 S ma u s c 3 5和 S ma u s c 3 6 来 自 P a r d o开 发 的大菱 鲆微卫 星引物 P a r d o e t a 1 2 0 0 6 P C R反应体 系 为 1 5 儿 l 包 括 1 l mo l I 引物 表 1 0 1 mmo l L d NTP 1 5xP CR b u f f e r Mg C1 2 1 5 mmo l I 0 5 U T a q酶 3 0 n g模板 D NA 反应 程序为 9 5 预变性 1 0 mi n 9 4 4 5 s 退 火 5 0 s 各引 物 的退火 温度 见表 1 7 2 5 0 s 3 5个循 环 7 2 延 伸 1 0 mi n 各位点 引物序列 退 火温度及 Ge n B a n k登 录号 见表 1 表 1 引物 序 列 及 特 异退 火 温 度 Ta b l e 1 S e q ue n c e a n d s p e c i f i c a n n e a l ing t e m p e r a t u r e o f m i c r o s a t e l l i t e p r i me r s P C R产物 在 8 的变性 聚丙烯酰 胺凝胶 中 电泳分 离 硝 酸银 染 色 待 凝胶 干燥 后 使 用扫 描仪 记 录电泳 图 谱 根据 每一个体产 生 的条 带位置确定 其基 因型 用 群体遗传 学分 析软件 P o p g e n e 1 3 2进行数 据处理 1 4数 据分析 通过计算 每个 位点 的等位 基 因数 A 有效等 位基 因数 N C r o w e t a 1 1 9 6 5 平 均观察杂 合度 H 平均 无偏倚杂合 度期望 值 H 同时计 算 了各 群体 在各 个位 点 的 Ha r d y We i n b e r g遗传 偏离 指数 各 群体 间 的遗传 相似性 系数 J 和遗 传距离 D N e i e t a 1 1 9 7 5 运用 F 一 检 验 Wr i g h t 1 9 7 8 和基 于基 因型 的 P 值 L e v e n e 1 9 4 9 等 进 行遗传 多样性分析 采取 UP GMA 方法对 4个群体 进行 聚类 上 述参 数均 由群体 遗 第 1 期 侯仕营等 大菱鲆 4个引进地理群体遗传多样性的微卫星分析 1 9 传学 分析 软件 P o p g e n e 1 3 2分析得 到 参照 B o t s t e i n等 1 9 8 0 的方法 计算 了多态信息含量 P I C P o l y m o r p h i s m I n f r ma t i o n Co n t e n t 用 S PS S 1 3 0软 件对 各群 体各 位点 的杂合 度期 望值 H 进行 Kr u s k a l Wa l l i s检 验 2 结 果 2 1遗传 多样性 对 1 2个 多 态 性 位 点 进 行 PCR 扩 增 共 得到 5 2个 等位 基 因 图 1所示 为 大 菱 鲆 位 点S ma c 0 3 在 法 国 群 体 和 S ma c 0 6在英 国群 体 的电泳 图 应 用 P o p g e n e 1 3 2群 体 遗 传 学 分 析软 件对 大菱鲆 群体 进行 遗传 多样性 分 析 反 应各 个 座 位在 养 殖 群 体 遗 传 多 样 性 的参数 A N H H PI C 列 于表 2 中 存所 检测 的 1 2个 位 点 中 S ma c 0 1 图 1 大 菱 鲆 位 点 S ma c 0 3在 法 国 群体 和位 点 S ma e 0 6在 英 国群 体 的 电泳 Fi g 1 Ekc t r p ho r e s i s of m i c r os a t e l l i t e l o c us a m p l i f i e d b y S ma c 03 i n t he Fr a nc e s t oc k a nd by Sm a c 0 6 i n t h e U K s t o c k o f t ur bo t S m a o c l mus S ma c 0 2 S m a c 0 3 S ma c 0 6 S m a U S c 3 4 S ma u s e 3 5 S ma u s c 3 6 呈 中度 多态性 O 2 5 PI C O 5 1 2个 位点 的等 位基 因数 为 2 1 0个 平均 等位基 因数 为 4 3 有 效等位 基 因数为 1 6 6 1 平均 有效 等I R IN数 为 2 7 各 位 点 的 杂 合度 观 测 值 H 为 0 0 0 0 0 0 5 6 2 5 杂 合 度 期 望 值 H 为 0 3 8 2 3 0 8 4 1 6 平 均多态 信息 含量 PI C 为 0 3 3 4 8 0 8 1 5 7 表 2 大菱鲆引进 4个不同地理群体在各位点的等位基因数 有效等位基 因数 杂合度观测值 杂合度期 望值 多态信息含量 Ta b l e 2 Nu m b e r o f a l l e l e s A a n d e ffe c t i v e a l l e l e s N o b s e r v e d h e t e r o z y g o s i t y H u n b i a s e d e x p e c t e d h e t e r o z y g o s i t y H a n d Po l y m0 r p h i s m I n f o r ma r ion Co n t e n t PI C a t t h e 2 mi c r o s a t e l l i t e l o c i o f t h e f ou r g e o g r a ph i c a l s t o c ks o f t u r b o t S r i mu s 表 3 大菱鲆 引进 4个不 同地理群体在 1 2个微 卫星座位的平均等位基因数 有效等位基 因数 杂合度观测值 无偏杂合度期望值 多态信息含量 Ta b l e 3 Nu mb e r o f a l l e l e s A e f f e c t i v e a l l e l e s N o b s e r v e d h e t e r o z y g 0 s l t y H u n h i a s e d e xp e c t e d h e t e r o z y g o s 儿y H a n d Po l y F D O p hi s m I n f o r ma t i o n Con t e t i t PI C i n t h c f o r r i mp o r t e d g e o g r a p h i c a l s t o c k s o f t u r b o t S m i mu 群体 S l o e k 平均等位基因数 A 有效等位基阕数 杂合度 观测值 H 无偏杂合度期望值 H 多态信息 含量 PI C 挪 威 No r wa y 丹 麦 De n ma r k 法 国 Fr a n c e 英 国 UK 2 389 2 1 9 0 7 7 2 389 1 2 4 5 3 1 0 4 87 3 0 340 8 0 4 8 5 4 O 472 7 8 O 8 5 2 1 4 O O O 0 0 0 0 u 9 7 5 5 O O O O 7 7 O 3 6 6 O 3 船 3 2 3 3 2 0 渔业科学进展 第 3 2卷 各群体 中 丹麦群 体的遗传 多样性最 低 挪威 群体 的最 高 表 3 对 4个 群体 的无偏倚 杂合度期望 值 H 进行 Kr u s k a l wa 1 l i s 检验 结果 H一4 4 3 8 d f 3 P一0 2 1 8 说 明 各 群体 的遗传 多样性 虽 有 差异 但并 没 有达 到统计上 的显著水平 2 2群体的 遗传 分化 4 个 群体 间遗传分 化指数 和基 因流 N 见表 4 各 群体之 间存在 轻度 遗传 分化 F d0 0 5 的位 点有 3 个 有 中度遗 传分化 0 0 5 d 0 1 5 的位 点有 6个 有 较大遗 传分 化 O 1 5 O 2 5 的位 点有 两个 表 明各 群体 间存 在一 定程 度 的遗 传分 化 各群 体 的平 均遗 传分 化 指数 为 0 1 1 1 7 各群 体之间存 在 中度遗传 分化 由表 5两两群体 间的 平均 值可知 英 国群体 与法 国群体问 的遗 传分化 程度最低 法 国群 体与丹麦 群体之 间的分化 程度最 高 但总 体上 各群 体 间遗传 分 化程 度较 弱 说 明 遗传 变异主 要来 自群 体内个体 之间 N 与 F 是 负相 关 的 因此基 因 流所 反 映的群 体 遗传 分 化与 遗传 分化 指 数是相 似 的 根据 基 因 流 的大 小在 群 体 间遗 传 分 化较 小 N 4 的位 点 有 S ma c 0 1 S ma c 0 6 S ma u s c 3 4和 S ma u s c 3 5 在 群体间存 在较大分 化 N 1 的位点 有 S ma c 0 2和 S ma c l 0 其余 6个位 点在 各群 体之 间存 在一 定程度 的分化 根据 Ne i 1 9 7 8 的计算 方法计算 了各群体 问 的遗传 相似性 系数 J 和遗传距 离 D 表 6 英 国和法 国 的 遗 传距离最 近 O 0 6 9 1 法 国和挪威 的遗传距 离最远 O 2 3 8 8 表 4大 菱 鲆 引进 4个 不 同地 理 群体 各 位 点 的 遗传 分 化 指数 和 基 因流 f T a b l e 4 Ge n e t i c d i v e r s i t y c o e f f i c i e n t Ft a n d g c n e f l o w Nm a mo n g t h e f o u r i mp o r t e d g e o g r a p h ic a l s t o c k s o f t u r b o t S zT t a 2c i Tn t t 位点 I O C U 8 遗传分化指数 基因流 N 位点 L o c u s 遗传分化指数 F 基因流 N S ma c 0 l 0 0 4 9 0 4 8 5 7 1 S ma L I S C 1 2 0 0 8 1 6 2 8 1 3 8 S ma c 0 2 0 2 5 9 2 0 7 1 4 7 S ma u s c 2 5 0 1 6 5 2 1 2 6 2 9 S ma e 0 3 0 0 8 5 4 2 6 7 6 7 S ma u s e 3 4 0 05 4 6 4 3 3 1 4 S ma c 0 6 0 0 2 5 1 9 7 2 5 0 S ma u s c 3 5 0 0 3 6 8 6 5 4 1 9 S ma c O 9 0 1 l 2 6 1 9 6 9 4 S ma u s e 3 6 0 1 1 8 8 1 8 5 3 8 S ma c J 0 0 2 6 4 5 0 6 9 5 1 M e a n 0 1 1 1 7 1 9 3 2 7 S ma c l 2 0 0 8 8 1 2 5 8 8 7 表 5 大菱鲆引进 4个不同地理群体各群体 间配对比较的 值 Ta b l e 5 Ge n e t i c d i v e r s i t y e o e f f i e i e nt Fn b e t we e n t h e f o u r i mp o r t e d g e o g r a p h i c a l s t o c k s o f t u r b o t S ma xi mus 群体 S t o c k 挪威 No r wa y丹麦 D e n ma r k 法 国 F r a n c e英 国 UK 表 6 遗传相似性系数及距离 Ta b l e 6 Ne i s u n b i a s e d me a s u r e s o f g e n e t i c i d e n t i t y D a n d ge n e t i c d i s t a n c e D 群体 S t o c k 挪威 No r wa y丹麦 D e n ma r k 法 国 F r a n c e英 国 UK 挪 威 No r wa y 0 8 4 7 3 0 7 8 7 6 0 8 0 9 1 丹麦 D e n ma r k 0 1 6 5 7 0 7 9 5 0 0 8 5 2 0 法 国 Fr a n c e 0 2 3 8 8 0 2 2 9 5 0 9 3 3 3 英 国 uK 0 2 l l 8 0 1 6 0 2 0 0 6 9 l 一 注 对角线以上为遗传相似性 系数 对角线以下为遗传距离 No t e Ab o v e t h e d i a g o n a l i s t h e g e n e t i c d i s t a n c e a n d b e l o w i s t h e 根据各 群体之 间的遗传距 离 对 4个地理 群体进行 聚类 图 2 4个群 体 主要分 为 两类 挪威 和 丹麦 聚为 一 类 法 国和英 国聚为一类 2 3 Ha r d y We i n b e r g平衡 对 1 2个微 卫星位 点的等位 基 频 率 与 Ha r d y We i n b e r g平 衡 的 显著 性 检验 P 与各 位 点遗 传 偏离 指 数 结果 见表 7 4个群体 中偏离 Ha r d y W e i n b e r g平衡 的位 点 挪威群体 有 7 个 丹麦 群体有 6个 法 国群体 有 1 O个 英 国 第 1 期 侯仕 营等 大菱鲆 4个引进地理群体遗传多样性的微卫星分析 2 1 群 体有 8个 挪威 群体 表 现 出 杂 合子 缺 失 的 位 点较 多 有 7 个 丹麦 群体 和英 国群 体 均 有 4个 位 点 表 现 出 杂合 子 缺失 现象 法 国群 体表 现 出杂合子 缺失 的位 点较 少 有 3个 3 讨 论 群体 的遗 传 多 样 性 每 丧 失 1 O 就 会 对 其 繁 育 能 力 存活率 生 长 等 重 要 性 状 产 生 很 大 的 负 面 影 响 A1 l e n d o r f e t 1 9 8 7 群 体 内 和群 体 间 的遗 传 多 样 性 从长期 来 看被认 为是 决定 该 物 种 进化 和适 应 性 短 期 来 看是 用 来 加 强 个 体 的 适 应 性 He d r i c k e t a 1 1 9 9 2 挪威群体 N 丹 麦 群体 D 法国群体 F 英 国群体 u 图 2大 菱 鲆 引 进 4个 地 理群 体 的 UPGMA 聚类 Fi g 2 U PGM A c l u s t e r a na l ys i s of t he f our i mp or t e d ge o gr a phi c a l s t o c ks of t ur b ot S r n ac c i r nu s Th o r p e e t a 1 1 9 9 5 本 研究所 使用 的 1 2对微 卫 星分 子标 记 中 5个位 点 呈 高度 多 态性 7个 位 点呈 中度 多 态性 总体 表现 为较好 的多态 性 可 以用 于遗 传结 构 和 系谱 分 析 在 4个 群 体 中平 均 PI C由小 到 大依 次 为丹 麦群 体 0 3 4 0 8 英 国群 体 0 4 7 2 7 法 国群 体 o 4 8 5 4 挪威 群体 0 4 8 7 3 各群 体均 表现 为 中度 多态 性 表 明这 4个 地理群 体种 群 内遗传变 异 中等 表 7 显著性检验 P 与遗传偏离指数 d Ta b l e 7 Ch i s q u a r e t e s t f o r H a r d y W e i n be r g e q u i l ibr i u m a n d h e t e r o z y g o t e d e f i c i e nc y o r e x c e s s 遗 传杂合 度 又称基 因多样 度 反映各 群体 在几 个位 点上 的遗传 变异 认 为它是 度量群 体遗传 变 异的一 个最 适 参数 Ne i e t a 1 1 9 7 5 观 测杂合 度值 越接 近期 望杂 合度 值 表 明该 品种受 外来 选 择及 近交 等 凶素 的影 响 越 小 群 体处 于遗传 平衡 状态 B o u z a 等 2 0 0 2 检 测 到野 生 群体 的无偏 杂合 度期 望 值 0 7 7 明 显高 于养 殖 群 体 O 6 8 S t e f d n s s o n等 2 0 0 1 也检 测 到养殖 群体 与距 离最 近 的野 生群 体之 间无偏 杂合 度期望 值存 在 较大 差 异 本研 究 中 4个 群体 的平 均无偏 倚杂 合度 期望 值 由小到 大为 丹麦 群体 0 4 1 2 O 英 国群体 0 5 4 4 8 法 国 群体 0 5 6 1 1 挪威 群 体 0 5 6 5 8 对 各 群 体各 位 点 的无 偏 倚 杂合 度 期 望值 运 用 S P S S软件 进 行 Kr u s k a l Wa l l i s 检验 其结果 H 4 4 3 8 厂 一3 P 0 2 1 8 没 有 达到 统 计学 的显 著水 平 表 明各群 体 的遗 传 多样 性 程 度 尚处于 同一水 平 多态信 息含 量 PI C 和 杂合 度 H 是 衡 量 群体 内遗 传 变异 的 指标 其 值 直接 反 映群 体 内 个体 的均 匀度 数值 高则遗 传变异 大 反之 则变 异小 廖信 军等2 0 0 6 本研究 结果 表 明 4个地 理群体 内的遗 传多样 性较 好 各 群体 问具 有一定 的遗 传分 化 遗 传分 化指 数 F 是衡 量群体 间遗 传分 化程 度 的重要指 标 其值在 0 1之 间 数值 越 大表 明群 体 间存 在 渔业科学进展 第 3 2卷 的遗传分 化越大 C o u g h l a n等 1 9 9 8 利用 3 个 微 卫星位 点 对爱 尔 兰和 挪威 的野 生 与养殖 大 菱鲆 群体 进行 了 比较 挪威 的野生群 体和爱尔 兰 的野 生群体之 间分化程度 最低 F 一0 0 0 9 挪威 的养 殖群 体 和爱尔 兰的养 殖 群体之 间遗 传分化程 度最 高 F 一0 0 3 7 C o u g h l a n等 1 9 9 8 认 为造 成这 一现 象 的原 因是 产 卵场 内等 位基 因 的 自由交换 和养殖群 体人工选 择 B o u z a等 2 0 0 2 用 同工酶 和微 卫 星标记 分 析 两个野 生 大菱 鲆群 体 表 明群 体之间遗传 变异较小 遗传分 化主要来 自群体 内个体 之 间 Ni e l s e n等 2 0 0 4 用 8个微 卫星位点对 从 比斯开 湾 到波罗 的海 范围 内 8个不 同地 理位置 的大菱 鲆 进行 了遗 传结 构 分析 也得 到 遗 传 分化 主 要来 自群 体 内个 体之 间 两两 间比较遗传 分化指数 F 最大值 为 0 0 3 2 北海 和波 罗 的海北 部 两个 群 体之 间 申雪 艳等 2 0 0 4 利 用 R AP D引物 和 4对微 卫 星 引 物 对 大 菱 鲆 引 进 3个 地 理 群 体 进 分 析 得 遗 传 分 化 系 数 G 在 0 0 3 3 2 0 0 6 7 3 2 间 本研究 中由遗 传分化 指数 F 和基 因流 N 可知 英 国群体 与 法 国群体 问 的遗传 分 化程度 最 低 法国群体 与丹麦群体 之间 的分 化程度 最高 各群 体 的平 均遗 传分 化 系数 为 0 1 1 1 7 表 明变 异有 1 1 1 7 来 自群体之 间 8 8 8 3 来 自群 体 内个 体 之 间 遗 传 变 异 主要 来 自群 体 内个 体 之 问 这 与 B o u z a等 2 0 0 2 和 Ni e l s e n等 2 0 0 4 的研 究结果 一致 群 体 间的遗 传关 系 可 由所有 微卫 星位 点上 的所 有 等位 基 因的接 近 程度 来 衡 量 遗 传距 离 可 准确 体 现 这 种程 度 的大小 遗 传距 离是 研究 物 种遗 传 多 样性 的基 础 它反 映 了所研 究 群 体 的 系 统 分化 一 般认 为 群 体分 化 时间越 短 遗传 距离 越小 B l a n q u e r 等 1 9 9 2 用 同工 酶 技术 得 出不 同地 理 群 体 问 的 的遗 传 距 离仅 为 0 O 2 D 0 0 0 3 邹 曙明等 2 0 0 1 对乳 山养殖场从 英 国引进 大菱鲆人 一 繁殖 的第一 代进行 R AP D分析 结 果 表 明 遗传距 离 D一0 0 4 5 申雪艳等 2 0 0 4 利用 R AP D 引物和 4 对 微卫星 引物对 从法 国 英 国 西 班牙 引进 的 3个大菱 鲆群体进 行分析做 出 的遗传 距离分别 为 0 0 1 2 4 0 0 1 9 2和 0 0 6 8 2 0 1 2 0 5 本 研究 中得 到各 群 体 问的遗传距离 为 0 0 6 9 1 O 2 3 8 8 作 者分析 由于较 同工 酶和 RA P D方法 微卫 星标 记具 有更 高 的多态性 T a u t z 1 9 8 9 We b e r e t a 1 1 9 8 9 J e f f r e y s e t a 1 1 9 8 8 Ha ma d a e t a 1 1 9 8 2 申雪艳 等 2 0 0 4 利用同一 批样 品实验结果微 卫星标 记分析 出的遗传距 离 明显 高于用 R AP D方法 得出 的结 论 所 以本实验 得 到的遗传 距 离要 高于 B l a n q u e r 等 1 9 9 2 邹 曙明等 2 0 0 1 申雪 艳等 2 0 0 4 得 到 的结 果 申雪 艳 等 2 0 0 4 用 微卫 星标 记 得到 的遗 传距离 为 0 0 6 8 2 与本研究 中得到 的英 国 法 国两群体 之问 的遗传 距离 为 0 0 6 9 1 极 为相 近 进一 步 验证 了英 国 法 国两个群体 之间遗传距 离是小 的 C r a wf o r d等 1 9 9 8 曾指 出若 要保存尽 量多 的遗传 多样性 必须有 可靠 的方法对 品种 问的遗传 分化 进行 测 定 微卫星 等位基 因频率 的分 析是 目前 最佳 的方 法之一 由微 卫星得 出的遗传 距离 更 能反 映分 化 时问 的长 短 以及品种问的遗传变异和分化 本研究所利用的微卫星位点多态信息含量较好 对大菱鲆引进 4个地理群体 用 UP G MA 法所 得到的 聚类结 果与 马爱军等 2 0 0 8 用数 量遗传学 方法 得到的结果 一致 且基 本符 合 4 个 地理 群体 的地域分 布 本实 验反 映出各群体之 问存在 一定的遗传 分化 各 群体 内部遗传 多样性较 好 存在 一定 的育 种潜 力 适 于作 为大规模 家系选育 的基础群 体 本 实验 也 为 以后 大菱 鲆 的遗 传 育种 以及 引种 T作 提供 了技术 参数 尽 量 同时引进遗传 关系较远 的群体 如挪威群体 和法 国群体 选 择具有 一定遗传 分化 的群体之 间进行交 配 以取 得优势群 体 马爱 军 陈 四清 雷 霁霖 胡 建成 孙 宗 哲 贺 知德 马爱军 王新安 雷霁霖 杨志 曲江波 许可 1 2 4 2 9 申雪艳 宫庆礼 雷霁霖 孔杰 翟介明 李波 3 4 参 考 文 献 2 0 0 0 大菱鲆幼鱼几种饲料的分析与对比实验 饲料 工业 2 1 7 1 7 1 9 2 0 0 8 大菱鲆 S c o p h t h a l m u s mn m s 四个不 同地理群体数量形态特征比较 海洋 与湖沼 3 9 2 0 0 4 进 口大菱鲆 S c o p h t h a l mu s ma 3 i mu s I 苗种的遗传结构分析 海洋与湖沼 3 5 4 3 3 2 邹曙明 李思发 蔡完其 2 0 0 1 牙鲆和大菱鲆养殖群体的分子标记和遗传变异 中国水产科学 7 4 7 7 8 4 萨姆 布 鲁 J 弗 里奇 E F 曼 尼 阿蒂 斯 T 1 9 9 2 分子 克 隆 实验 指 南 北 京 科 学 出版 社 4 6 3 4 6 9 雷霁霖 1 9 8 3 英 围养殖 大菱鲆简况 水产科技情报 2 2 6 2 7 雷霁霖 2 0 0 0 海水养殖新 品种介绍 大菱鲆 中国水产 4 8 9 9 2 第 1 期 侯仕 营等 大菱鲆 4个引进地理群体遗传多样性的微卫星分析 2 3 雷霁霖 2 0 0 1 大菱鲆 S c o p h t h a l mu s ma x i mu s 引进与驯养试验 中国动物科学研究 2 4 0 8 4 1 3 雷霁霖 马爱军 陈超 庄志猛 2 0 0 5 大菱鲆 S c o p h t h a l mu s m a x i mu s 养殖现状与可持续发展 中国工程科学 7 5 3 0 3 4 廖信军 常洪 孙伟 王冬蕾 2 0 0 6 利用微卫星标记对六个羊群体性的研究 家畜生态学报 2 7 2 1 3 1 8 Al j a n a b i S M a n d Ma r t i n e z 1 1 9 9 7 Un i v e r s a l a n d r a p i d s a l t e x t r a c t i o n o f h i gh q u a l i t y g e n o mi c DNA f o r PCR b a s e d t e c h n i q u e s Nu c l e i c Ac i d s Re s e a r c h 2 5 2 2 4 6 9 2 4 6 9 3 Al l e n d o r f F W a n d Ry ma n N 1 9 8 7 Ge n e t i c ma n a g e me n t o f h a t c he r y s t o c k Po p u l a t i o n g e n e t i c s a n d f i s he r y ma n a g e me n t S e a t t l e Un i v e r s i t y o f W a s h i n g t o n Pr e s s 1 4 1 1 5 9 Bl a n q u e r A a n d Al a y s e J P 1 9 9 2 Al l o z y me v a r ia t i o n i n t ur b o t Ps e t t ama xi ma a n d b r i l l S c o ph t ha l mu s ma xi mus Os t e i c h t h y e s P l e u r o n e c t i f o r me s S c o p ht h a l m i d a e t h r ou g ho u t t h e i r r a n g e i n Eu r op e Fi s h Bio l og y 41 5 7 2 5 7 36 Bo t s t e i n D a n d W h i t e R L 1 9 8 0 Co n s t r u c t i o n o f g e n e t i c l i nk a g e ma p i n ma n u s ing r e s t r i c t i o n f r a g me n t l e n g t h p o l y mo r p h i s ms Am J Ani ta Ge n e t 3 2 31 4 3 3 1 Bo u z a C P r e