南海斑点马鲛群体遗传多样性研究

南海斑点马鲛群体遗传多样性研究

摘要：本研究采用PCR技术对采自广州附近海域的斑点马鲛，19个个体的线粒体DNAD-loop基因进行扩增和分析，结果表明，该斑点马鲛群体的遗传多样性较为丰富，19个个体通过聚类形成2大分支，表明该群体可能来源于2个不同的母系祖先。关键词：遗传多样性；斑点马鲛；线粒体DNA作者简介：叶浩武（1990-），从事海洋渔业科学与技术研究工作。收稿日期：2012-04-15斑点马鲛属鲭科马鲛属，是暖水性鱼类，是我国南海区重要的经济鱼类。目前尚无关于斑点马鲛群体遗传多样性的研究报道。线粒体DNA控制区是整个mtDNA序列和长度变异最大的区域，被广泛应用于鱼类种群遗传学研究。本研究利用相应的引物对分布于南海的斑点马鲛的控制区部分序列进行了PCR扩增和序列测定，分析该斑点马鲛群体的遗传多样性，以期为制定合理的斑点马鲛资源增殖和保护措施提供科学依据。1材料和方法1.1实验材料斑点马鲛样品于2007年6月取自广州，冷冻或新鲜样品运回实验室，取背部肌肉保存于95.0%酒精中。1.2实验方法按传统法（酚/氯仿抽提法）从肌肉中提取基因组DNA，将提取DNA溶解于超纯水中，置4ºC保存。用于扩增控制区的扩增引物为：DL-：5’-CTGGAAAGAACGCCCGGCATG-3’。PCR反应体积为25µL，其中包括50mmol/LKCl，10mmol/LTris-HCl，pH8.3，MgCl21.5mmol/L，dNTP200µmol/L，ExTaq酶1.25units，引物0.2mmol/L，模板DNA1µL，加灭菌蒸馏水至25µL。PCR反应在EppendorfMastercycler5333扩增仪上进行。PCR反应条件为：94℃预变性3min，然后进行40个循环，每个循环包括94℃45s，50℃45s，72℃1min，最后72℃延伸10min。以上反应均用阴性对照来检查是否有DNA污染。取1.5µL扩增产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。用小量胶回收试剂盒（上海华舜生物工程有限公司）进行PCR产物回收和纯化，回收产物由上海桑尼生物科技有限公司经ABI公司3730型全自动序列分析仪进行测序。1.3数据分析用DNASTAR软件进行排序，并结合人工校正。通过MEGA（molecularevolutionarygeneticsanalysis，Kumar等，1993）软件统计所测序列的碱基组成，并计算出不同个体间的遗传距离，并构建NJ系统树。用DNASP（DNASequencesPolymorphism）软件进行单倍型多样度（HD）、核苷酸多样性（Pi）、平均核苷酸差异数（K）等遗传多样性参数的计算。2.3NJ系统树的构建以19个个体的控制区序列构建的NJ系统树分别如图1所示。从图中可以看出，2种方法得到的系统树的拓扑结构相似，19个个体形成了2大分支。线粒体DNA属于母系遗传，可推断该群体的19个个体可能来源于2个不同的母系祖先。图1由控制区序列得到的NJ系统树3讨论在19个蓝点马鲛个体中检测到18个单倍型，单倍型多样度为0.994，核苷酸多样度为0.00798。本研究从控制区序列获得的群体遗传多样性参数和个体间的遗传距离都表明了，斑点马鲛南海水域群体目前的遗传多样性非常丰富。这种现象一方面与种类差异有关；另一方面，可能与斑点马鲛的栖息地多样性、活动范围大有关。因为斑点马鲛有广泛分布于南海水域的产卵场、索饵场和越冬场，并作长距离洄游。此外，斑点马鲛不同于梭鱼等其它增养殖鱼类，尚未受到由于种苗培养而导致的近交等方面的影响，因而具有较丰富的遗传多样性。从遗传学角度讲，一个物种的遗传多样性高低与其适应能力、生存能力和进化潜力密切相关。物种的遗传多样性越丰富，其进化的潜力就越大，或者说遗传多样性为物种的进化提供了潜在的原料储备。而遗传多样性的降低可导致其适应能力降低、物种退化甚至威胁物种生存。近年来由于盲目发展流网数量，网目缩小以及秋后大量拖捕当年幼鱼，致使鱼体小型化、渔获组成低龄化，严