中国沿海7个长蛸(Octopus variabilis)群体COI基因的遗传变异研究

采用线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列测定技术分析了中国沿海重要经济头足类长蛸7个野生群体的种群遗传结构及其变异。结果表明,我国长蛸资源存在相对丰富的遗传多样性,635bp长度的核苷酸片段共检测到74个多态位点,多态位点比例达11.7%,检测的108个个体中共获25个单倍型,单倍型多样性指数(H)达0.342—0.934,平均核苷酸多样性指数(Pi)达0.0008—0.0055,高于多数海洋头足类的遗传变异。对7个群体的遗传结构进行检测表明,我国的长蛸群体间存在显著的遗传分化(P0.05),遗传结构基本符合脚踏石模型。7个群体可明显聚类为3个类群,类群间分化系数Fst达0.8858(P0.01),基因流大大小于1;AMOVA检测和单倍型网络关系图也证实了上述类群的分化。遗传距离分析表明,由厦门群体组成的类群与其它2类群间的遗传距离达到0.086—0.098,可能达到了亚种的分化。     

基于Cyt b 基因序列的中国沿海4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构分析

采用线粒体Cytb基因测序技术研究了我国不同海域4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构。结果表明,232bp的Cytb基因片段在4个群体90个个体中共检测到38个多态位点、12个单倍型,单倍型多样性指数H达0.854±0.015,核苷酸多样性指数Pi达0.059±0.005,平均核苷酸多样性指数K达13.526,显示出较高的遗传变异。种群遗传结构分析表明,4个群体间均存在极显著的遗传分化(P<0.01),除大连与青岛两群体间外,其它两两群体间的基因流均小于1。聚类分析表明,4个群体明显分化为三大类群,一个类群由大连和青岛群体组成,一个由温州群体组成,另一个由东山群体组成;遗传距离分析表明,东山类群与其它类群之间可能为亚种水平的分化,而其它类群之间仍为种内群体间分化。长蛸这种种群遗传结构形成原因可能与其较弱的种群扩散能力有关,另外冰川期地理历史因素及我国海域的洋流作用可能也参与了长蛸种群遗传结构的形成。     

《海洋与湖沼》2010 年第3 期导读

<正>中国沿海7个长蛸(Octopus variabilis)群体COI基因的遗传变异研究采用线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列测定技术分析了中国沿海重要经济头足类长蛸7个野生群体的种群遗传结构及其变异。结果表明,我国长蛸资源存在相对丰富的遗传多样性,群体间存在显著的遗传分化(P0.05),遗传结构基本符合脚踏石模型。遗传距离分析表明,由厦门群体组成的类群与其他2类群间的遗传距离达到0.086~0.098,可能达到了亚种的分化。     

我国东南沿海厚壳贻贝(Mytilus coruscus)4 个群体线粒体16S rRNA 序列及遗传结构分析

采用16S rRNA基因测序技术,对我国东南沿海4个地理群体的厚壳贻贝遗传结构及遗传变异进行研究。通过对4个厚壳贻贝群体共83个个体的线粒体16S rRNA基因进行测序,获得1个长度为305bp的同源序列,共检测到150个多态位点,多态位点比例达49.18%。83个个体中共检测到28个单倍型,单倍型多样性指数(Hd)为0.810,核苷酸多样性指数(Pi)为0.09602,平均核苷酸差异数(K)达27.846。结果表明,我国东南沿海厚壳贻贝群体具有较高的遗传多样性水平。遗传结构检测结果表明,舟山群体、温州群体、宁德群体间的遗传距离小,遗传分化系数(Fst)为-0.0141—0.0059之间,群体内部无显著分化(P>0.05),而福州群体与其它群体间遗传距离较大,为0.215—0.217之间,遗传分化系数(Fst)也较大,为0.6217—0.6319之间,存在极显著的遗传分化(P<0.001)。     

短蛸(Octopus ocellatus)四个地理群体遗传特性的AFLP 分析

应用AFLP标记技术对我国北方近海短蛸的遗传多样性进行分析。采用6对AFLP引物组合对4个群体(大连、烟台、青岛、连云港)120个个体进行扩增,其中每对引物扩增位点数在42—66之间,共得到303个扩增位点。4个群体内的多态位点比例为62.03%—67.93%。群体的Nei’s基因多样性指数(H)为0.2353—0.2617,Shannon多样性指数(I)为0.3497—0.3863,群体间的遗传距离为0.0497—0.085;大连群体的多态位点比例、Shannon多样性指数和群体Nei’s基因多样性指数均高于其它三个群体。用UPGMA方法构建的群体系统进化树显示,大连群体与烟台群体聚到一起,青岛群体与连云港群体聚到一起,显示群体间具有典型的地理特征,但群体间存在遗传渗透。分子变异分析(AMOVA)结果表明,短蛸群体88.28%的变异来源于群体内,群体间的变异占11.72%,显示短蛸的遗传变异主要来源于群体内个体间,但群体间已经有了一定程度的遗传分化。     

岱衢洋与官井洋大黄鱼养殖群体遗传多样性的AFLP分析

应用扩增片段长度多态性技术(AFLP),比较研究了岱衢洋大黄鱼养殖群体和官井洋大黄鱼养殖群体的遗传多样性。9对选择性引物组合,在2个群体的40个个体中共扩增出381个位点,其中多态位点为288个。2个养殖群体的多态位点比例、Nei′s基因多样性指数、Shannon多样性指数分别为65.01%和57.50%,0.162 3和0.1175,0.254 7和0.185 6,显示岱衢洋大黄鱼F2代养殖群体的遗传多样性高于官井洋大黄鱼繁育多代养殖群体的遗传多样性。UPGMA聚类分析图显示2个群体各自聚成一支。遗传分化系数Gst及AMOVA分析表明,2个群体的遗传变异主要来源于群体内个体间,但群体间已有一定程度的遗传分化。     

管角螺遗传多样性的AFLP分析

近年来,由于对管角螺的捕捞强度加大,其自然资源大大减少。为进一步了解管角螺的遗传变异和群体结构状况,本文首次利用AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增片段长度多态性)分子标记技术对我国南方沿海管角螺5个地理群体(连云港、温州、台山、湛江、防城港)进行遗传多样性分析。采用2对AFLP引物组合对管角螺5个群体的150个个体进行扩增,共扩增出310个位点,多态位点277个,多态位点比例为89.35%,基因多态性分别为0.382 4、0.476 6、0.393 8、0.437 4和0.392 8,说明5个群体的遗传多样性存在一定的差异。群体间及群体内遗传分化指数表明,管角螺5个地理群体的遗传变异主要来自于群体内个体间,而群体间无明显的遗传分化。UPGMA(非加权组对平均法)系统树分析表明,湛江和防城港群体间的亲缘关系较近,而台山和温州群体间的亲缘关系较远。     

中国沿海长蛸(Octopus variabilis)自然群体线粒体COI基因遗传多样性研究

对我国沿海5个自然群体长蛸的线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)部分序列进行了测定和分析,经比对获得658bp核苷酸片段,其中碱基T、C、A和G的平均含量分别为37.02%、18.46%、30.15%和14.35%,AT的含量明显高于GC的含量。5个自然群体的长蛸中共发现18个变异位点,得到15个单倍型,包括4个共享单倍型,其中青岛群体的核苷酸差异数K以及平均核苷酸多样性指数Pi最高,烟台群体最低;群体间,青岛群体在群体间核苷酸差异数K、群体间平均每位点核苷酸替代数Dxy和群体间每位点净核苷酸替代数Da三个指标上都表现出比其它群体之间较高的水平,说明青岛群体具有最为丰富的遗传多样性。MEGA3.1软件计算5个群体间的Kimura2-paramter遗传距离,大连群体和青岛群体之间的遗传距离最远为0.0077,而大连群体与烟台群体之间的遗传距离最低,为0.0029。AMOVA分析表明,五群体间总遗传分化系数Fst=0.17410(P0.05),群体间遗传分化远小于群体内。NJ法和UPGMA法构建的分子进化树,5个地理群体的长蛸聚为两个族群,大连、烟台群体聚为一族群,青岛、连云港和舟山群体聚为另一族群。     

南麂列岛中华蛸(Octopus sinensis)形态与遗传多样性分析

2020年6~12月在南麂列岛采捕一种中大型章鱼44只,描述了形态特征,采用多元分析方法分析了形态多样性,并比较了与真蛸的差异,利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(COI)基因序列构建了系统发育树,并计算了Kimura-2-Parameter(K2P)遗传距离。结果表明,此种章鱼形态特征与中华蛸基本一致,而与真蛸存在显著的形态差异:其第二、三对腕的扩大吸盘位于第12~15个吸盘之间,而真蛸则位于第15~19个吸盘之间;茎化腕吸盘数少于真蛸;舌叶指数小于真蛸。主成分分析与判别分析能将真蛸群体显著区分开,判别准确率为100%,而其余四个群体(南麂列岛与三个中华蛸群体)间存在重叠;聚类分析表明南麂列岛群体与中华蛸更近,二者均与真蛸存在较大距离。在遗传多样性分析中,南麂列岛群体单倍型4个,单倍型多样性水平为0.320±0.121,多态位点6个,核苷酸多样性指数为0.001 11;系统发育树表明,该群体与中华蛸亲缘关系最近,K2P遗传距离0.14%,而与真蛸复合体其他类型为2.96%~12.11%。因此,从形态和分子水平鉴定南麂列岛章鱼为中华蛸。     

黄海和东海三疣梭子蟹(Portunus triuberbuculatus)的AFLP分析

应用AFLP分子标记技术对我国三疣梭子蟹黄海和东海两群体共40个个体利用10对选择性引物组合进行了遗传多样性分析。共扩增出411个位点,多态位点333个。黄海和东海群体的多态位点比例,Nei基因多样性指数和Shannon遗传多样性信息指数分别为74.5%、63.1%,0.2553、0.2355,0.3827、0.3497,两群体的遗传多样性均处于同一水平。群体间遗传分化系数Gst、Shannon遗传多样性信息指数表明,两群体的遗传变异主要来源于群体内个体间。UPGMA聚类图及两群体的Gst和遗传距离显示两群体间出现了一定的遗传分化。     

五个短蛸群体等位基因酶的遗传变异

采用水平淀粉凝胶电泳技术研究了山东沿海莱州（LZ），烟台（YT）、青岛（QD），日照（RZ）和大连（DL）五地短蛸自然群体的等位基因酶遗传变异。分析了AAT，ALP，EST，GRS，G6PD，SDH，CAT，SOD，IDH，GPI，PGM，G3PD，MPI，ME，MDH，CK，AK等同工酶在短蛸外套肌和肝脏组织中的表达情况，并对同工酶进行了生化遗传分析，LZ，YT，QD，RZ，DL五个群体的多态位点比例分别为15％，5％，10%,10%,10%(P0．99），群体平均杂合度观测值分别为0．024，0．001，0．009，0．007，0．006，平均位点有效等位基因数分别为1．200，1．022，1．061，1．103，1．077。结果表明，LZ群体的遗传多样性较高，同时，各群体中普遍存在杂合子缺失现象，对五个群体的遗传距离进行聚类分析，构建了系统树图。     

Genetic heterogeneity in populations of the Mediterranean shore crab, Carcinus aestuarii (Decapoda,Portunidae), from the Venice Lagoon

Heterogeneity in genetic composition among recruits, mostly due to a large variance in reproductive success mediated by oceanographic processes, has been reported for marine species but is less understood in coastal lagoons' organisms. Temporal genetic variation in natural populations of the Mediterranean shore crab Carcinus aestuarii was quantified over a multi-year sample. A total of 486 adult crabs were collected at eight different sites of the Venice Lagoon during the period 2005–2007 and screened for genetic variation using 11 microsatellite loci. Two additional samples (N = 115) from neighbouring sites, located approximately 100 km North and South to the Venice Lagoon, were included for the sake of comparison. Our results show significant differences in allelic frequencies at the micro-geographic scale of the Venice Lagoon, observed between sites of collection, typologies of habitat, and areas with different class of ecological risk or pattern of hemocyanin expression. However, this pattern was not constant between years, with significant differences observed mainly in 2005 and 2006, but not in 2007. Our results indicate significant temporal differences suggesting the existence of dynamic processes that act on the genetic pool of this species. Although natural selection and gene flow might play a role, we suggest that genetic drift linked to large variation in the reproductive success of individuals is the most probable scenario to explain the local genetic patterns of differentiation in the Mediterranean shore crab. Our study, by providing the first evidence for the existence of genetic differences in this species at the micro-geographic scale, suggests that a better comprehension of the link between reproduction, recruitment and oceanography is critical to understand how colonization and maintenance of genetic variation is achieved in ephemeral and vulnerable environments such as coastal lagoons.     

我国近岸多室草苔虫(Bugula neritina)的群体遗传分化研究

基于线粒体控制区序列和SLAF-seq,对重要药源生物多室草苔虫的群体遗传分化水平开展了研究。控制区序列中检测到8个单倍型,单倍型多样性（h）和核苷酸多样性（π）分别为0.130 7和0.000 7,单倍型网络图和NJ系统进化树的结构都较简单,无明显拓扑结构。中性检验和核苷酸不配对分析结果均表明多室草苔虫未经历过大规模群体扩张。F_st和AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内。SLAF建库共开发得到214 409个SLAF标签,其中多态性SLAF标签23 437个,共开发出99 432个SNP位点。群体间的遗传距离较小,且低于群体内的遗传距离。基于SNP所做的系统发育树和群体遗传结构分析表明,各群体之间没有显著的遗传结构。综上所述,我国沿海多室草苔虫的遗传多样性水平较低,不同地理群体之间不存在显著的遗传结构。多室草苔虫较强的扩散能力是造成上述结果的主要原因。另外,本研究还验证和讨论了SLAF-seq应用在海洋生物群体遗传分化研究中的可行性和优势。     

大黄鱼(Pseudosciaena crocea)岱衢洋选育群体和官井洋养殖群体的遗传差异分析

应用RAPD技术对大黄鱼岱衢洋选育群体和官井洋养殖群体的遗传差异进行研究,选取15条10bp随机引物,共检测出96个RAPD位点。结果表明,岱衢洋选育群体的多态位点比例为33.33%,平均杂合度为0.3008,Shannon多样性信息指数为0.0879,群体内个体间平均遗传相似系数为0.9079,平均遗传距离为0.0921;官井洋养殖群体的多态位点比例为43.75%,平均杂合度为0.3298,Shannon信息指数为0.1221,群体内个体间平均遗传相似系数为0.8784,平均遗传距离为0.1216。大部分遗传变异(93.52%)存在于群体内,少部分遗传变异(6.48%)存在于群体间。两群体间的Nei氏标准遗传距离为0.0123。以上分析表明,大黄鱼官井洋养殖群体的遗传多样性水平高于岱衢洋选育群体,但两个群体都处于较低的遗传多样性水平,需要对大黄鱼的种质资源进行科学管理和保护,以避免遗传多样性下降。     

南沙群岛密斑马面鲀群体遗传多样性分析

密斑马面鲀Thamnaconustessellatus是在我国南海海域较为常见的一种马面鲀属鱼类。本研究基于线粒体DNA控制区序列对南沙群岛密斑马面鲀3个群体的遗传结构及其遗传多样性进行了分析。研究结果显示,密斑马面鲀的控制区序列变异程度较大,86尾个体序列的变异位点数为38个,共定义了28个单倍型;3个密斑马面鲀群体的单倍型多样度和核苷酸多样度均较高,且相差不大;密斑马面鲀群体间未检测到显著的群体遗传结构,分子方差分析表明,99.67%的遗传差异来自于群体内,群体间遗传差异仅为0.33%。贝叶斯树和最大似然树均显示出密斑马面鲀单倍型间松散的分布,未检测到显著的谱系结构。群体历史动态分析结果表明密斑马面鲀的群体经历了更新世的群体扩张事件。     

Enzyme variation in marine and estuarine populations of a mud crab,Macrophthalmus hirtipes (Ocypodidae)

Protein and enzyme variation in 2 populations of the mud crab Macrophthalmus hirtipes (Jacquinot, 1853) (Ocypodidae) from 1 marine and 1 estuarine habitat were investigated by poly‐acrylamide gel electrophoresis. A survey of 24 loci revealed that 22 were common to both populations; 20 were monomorphic and 2 were highly polymorphic. Two alleles were detected for each of the polymorphic loci, esterase‐2 (EST‐2) and ester‐ase‐3 (EST‐3). The frequencies of the EST‐3 alleles were similar in the 2 populations. However, the frequencies of the 2 EST‐2 alleles in the estuarine population were significantly different from those for the marine population. Expression of 1 locus, esterase‐4 (EST‐4) was confined to the estuarine population. Two alkaline phosphatase loci (AKPH‐1 and AKPH‐2) were detected in the estuarine population, but only AKPH‐1 was found in the marine population. EST‐4 and AKPH‐2 were neither sex nor age specific. These interpopulational genetic differences may reflect differences in environmental conditions measured between the 2 habitats.     

基于线粒体控制区的中国近海竹荚鱼种群遗传结构和种群历史动态分析

竹荚鱼(Trachurus japonicus)是中国近海主捕鱼种之一, 在海洋食物网中扮演了重要角色, 然而环境污染和过度捕捞导致其出现种群数量衰退以及个体趋于小型化等现象。为了解中国近海竹荚鱼的种群遗传格局, 文章以线粒体DNA控制区为遗传标记研究了东海大陆架、福建近海和南海北部湾竹荚鱼群体的遗传结构以及种群历史动态。结果表明, 中国近海竹荚鱼整体呈现高单倍型多态性(H_d=0.998±0.001)和高核苷酸多态性(π=0.01259±0.00041)的遗传多样性特征。单倍型网络图呈现为星形辐射状的单一谱系, 利用最大似然法构建的系统进化树也未发现谱系分化。不同海区地理群体的分子方差分析显示东海群体和南海北部湾群体间无遗传分化, 遗传变异主要来源于群体内部(99.39%)。中性检验和核苷酸歧点分布分析结果暗示各海区竹荚鱼群体(东海、南海北部湾)以及整个群体均经历过近期的种群扩张。中国近海竹荚鱼群体呈现为遗传均匀的种群结构, 可以作为一个单一的种群加以管理, 人类高强度捕捞压力尚未影响其种群恢复潜力。     

海洋动物群体遗传学的研究进展

近年来，海洋动物群体遗传学已经成为海洋生态研究的热点和重要研究领域。介绍了影响海洋动物群体遗传结构的因素，阐述了海洋动物群体遗传的变化规律，概括了多年来国内外海洋动物群体遗传学的研究成果和研究进展，详细介绍了海洋动物群体遗传类型和海洋动物群体遗传学常用的遗传标记，并对今后海洋动物群体遗传学的研究方向进行了展望。     

Population structure and connectivity in the Atlantic scleractinian coral Montastraea cavernosa (Linnaeus, 1767)

Coral reefs are increasingly threatened worldwide by a variety of biological and physical factors, including disease, bleaching and ocean acidification. Understanding levels of connectivity among widespread populations can assist in conservation efforts and the design of marine protected areas, as larval dispersal scales affect population demography. This study examined genetic connectivity and morphological variation of the broadcast spawning coral Montastraea cavernosa (L., 1767) among five locations in the Caribbean and Western Atlantic. Analysis of mtDNA and nuclear rRNA internal transcribed spacers, at both the local and regional scale, revealed that the majority of variation existed within locations rather than among them. Likewise, the majority of pairwise comparisons were non‐significant between sites and locations. These results suggest that moderate to high gene flow occurs within and among populations of M. cavernosa in the Western Atlantic. The phylogeographic signature and significant pairwise comparisons among several locations, however, indicate that populations are also partially maintained through self‐seeding and that gene flow may be restricted over large geographic distances. Additionally, while some anatomical variation is likely attributable to phenotypic plasticity, variations in skeletal morphology between Jamaica and other locations correspond with significant pairwise genetic distances and the presence of private sequence types (limited to a single location), suggesting selection to local environmental conditions.