长牡蛎(Crassostrea gigas)野生与选育群体的微卫星遗传多样性分析

为了评估长牡蛎(Crassostrea gigas) 2个壳长性状(掌心形)快速生长选育群体(LY2-K4、LY2-K7)、1个壳高性状(速生型)快速生长选育群体(LY2-K11)和6个野生群体(QHD、LS、HD、ZH、WD、KTD)的遗传多样性和遗传结构, 用21对多态性丰富的微卫星引物对9个长牡蛎群体的269个个体进行了遗传分析。结果显示: 21个微卫星位点共检测出了460个等位基因(N_a),平均等位基因数为21.905; 21个微卫星位点的多态信息含量(PIC)均大于0.5, 具有高度遗传多态性; 选育群体LY2-K11的遗传多样性最低(N_a=13, I=2.128,H_e=0.831, PIC=0.825), 野生群体KTD的遗传多样性最高(N_a=29,I=3.112, H_e=0.941, PIC=0. 938); 189个群体位点组合有66%偏离哈代-温伯格平衡, 表明这些群体存在一定程度的杂合子缺失; 9个群体间的遗传分化指数(F_st)为0.012~0.064, 处于较低的遗传分化水平; AMOVA分析显示遗传变异主要来自于个体内; PCoA分析结果与UPGMA聚类树一致, LY2-K11群体单独聚为一类, QHD和HD群体聚为一类, 其他6个群体聚为一类。综上所述, 长牡蛎3个选育群体和6个野生群体遗传多样性均较高, 遗传分化水平较低; 选育群体LY2-K11多样性略有下降, 选育过程中应保证亲本的数量及质量, 防止因近交衰退造成遗传多样性降低, 苗种抗逆性变差。该结果将为长牡蛎新品种的选育和野生种质资源的保护提供科学指导。     

中国黄渤海真江蓠(Agarophyton vermiculophyllum)群体遗传多样性研究

真江蓠是原产于西北太平洋的重要经济红藻。我们利用10对微卫星引物检测中国黄渤海地区真江蓠的群体遗传多样性和结构。10个微卫星位点在12个群体中共检测到65个等位基因，每个位点的等位基因（N_a）为1~28，有效等位基因（N_e）为1.0~9.6。每个群体的平均等位基因（N_a）、平均有效等位基因（N_e）、平均香浓指数（I）、平均观察杂合度（H_o）和平均预期杂合度（H_e）分别为2.4、1.6、0.419、0.133和0.227，显示较低的群体遗传多样性。中国黄渤海12个真江蓠群体间遗传分化较大（F_st=0.398 7），基因流有限（N_m=0.377 1），近交系数为正（F_is=0.391 3，F_it=0.634 0），表明可能存在近交和杂合子缺失现象。Structure和UPGMA系统进化分析一致将12个群体分为两个遗传组，并在黑石礁群体（HS）和石岛群体（SD）中发现明显的遗传混杂现象。AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内（73.27%）。该研究可为黄渤海地区真江蓠自然资源保护和管理提供科学依据。     

方斑东风螺3个选育世代遗传多样性和遗传结构的微卫星分析

采用12个多态性微卫星标记对方斑东风螺(Babylonia areolata)泰国选育系TF₄~TF₆连续3代选育群体的遗传多样性与遗传结构进行了分析。3个群体的多态信息含量分别为0.730、0.717和0.708,均高于0.5,表现出较高的多态性。平均等位基因数(A)、有效等位基因数(A_e)、观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e)和Shannon’s信息指数(I)的变化范围分别为11.667~12.583、6.334~6.915、0.658~0.672、0.737~0.787和1.837~2.003,整体呈降低趋势,但差异并不显著(P>0.05)。分子方差分析结果显示,群体间的遗传变异仅占总变异的0.95%;群体间的遗传分化系数(F_st)介于0.00569~0.01324,处于低等分化水平(F_st<0.05)。主坐标分析和STRUCTURE分析结果显示,3个群体呈现出相似的遗传背景和遗传结构。以上研究结果表明,经过连续多代的人工选育,方斑东风螺选育群体保持着较高的遗传多样性水平,遗传变异和遗传分化水平较低,遗传结构趋于稳定,仍具有较高的遗传选育潜力。     

华贵栉孔扇贝四种壳色选育系F1遗传多样性的AFLP分析

用10 对AFLP 选择性扩增引物, 对4 种壳色华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)选育系的F₁代群体(每种壳色30 个, 共120 个个体)进行了遗传多样性分析, 共扩增出414 个位点, 多态性位点352 个, 比例为85.02%; 紫顶枣褐、枣褐、紫白、橘黄4 种壳色群体多态性位点比例分别为72.83%、86.04%、83.47%、67.35%; Nei’s基因多样性指数(H)分别为0.3071、0.3494、0.3358、0.3077; Shannon’s 信息指数(I)分别为0.4607、0.5139、0.4987、0.4525。4 个群体间的平均遗传分化系数(G_st)为0.1739, 遗传杂合度(H_e)为0.3954, 遗传距离(D)变化范围在0.1194～0.1720 之间; 聚类分析表明, 4 种壳色选育系间的亲缘关系由近及远依次为紫白、枣褐、橘黄和紫顶枣褐壳色。研究表明, 四种壳色选育系均具有较高的遗传多样性, 各壳色群体间存在一定分化, 继续选育潜力大。     

4个缢蛏群体遗传多样性和系统发生关系的微卫星分析

采用12个微卫星分子标记,对4个不同缢蛏(Sinonovacula Constricta)群体: 福建云霄群体、广东湛江群体、天津塘沽群体以及浙江乐清湾群体进行了遗传多样性和系统发生关系的分析。研究结果显示, 12个微卫星共有46个等位基因, 4个缢蛏群体的平均观测等位基因数(Ao)、平均观测杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)和平均多态信息含量(PIC)分别为3.25～3.50、0.59～0.74、0.55～0.58 和0.46～0.50。说明4个缢蛏群体遗传多样性处于中等多态。UPGMA聚类分析表明:乐清湾群体、天津塘沽群体间的遗传距离最小, 亲缘关系最近, 首先聚为一支, 福建云霄群体和广东湛江群体聚为另一支。群体的F-统计量(Fst)为0.07, 表明缢蛏群体分化很微弱。     

打结高分子链穿孔行为的研究

以三叶草型结(即3₁结)为例,采用分子动力学(MD)方法,研究打结高分子链在外场力作用下穿越微孔的动力学过程.模拟发现,在拉动打结高分子链的过程中,结的大小呈涨落变化,直至最后散结.定性讨论了结的存在对高分子链穿孔速率的影响.在外场力作用下,打结高分子链平均穿孔时间(τ)与链长(N)满足标度关系τ~N^α,其中标度系数α随外场力f增大而增大.对于短链,外场力越大,平均穿孔时间越短;     

基于线粒体COI基因序列的4个海域口虾蛄群体的遗传多样性研究

为比较中国不同海域口虾蛄(Oratosqilla oratoria)群体的遗传特性, 作者对采自皮口、绥中、青岛和广州4 个海域的口虾蛄群体的线粒体COI基因序列进行扩增和测序, 比较并分析了其遗传多样性和系统进化关系。获得585bp 的口虾蛄线粒体COI基因序列, 发现变异位点54 个, 占总位点数的9.2%。COI基因序列A+T 含量(64.8%)显著高于G+T 含量(35.2%), 符合节肢动物线粒体DNA 碱基组成的特点。转换与颠换的平均比值是7.84, 碱基替换未达到饱和。100 个样本的线粒体COI基因序列共定义35 个单倍型, 单倍型多样性(Hd)为0.9162, 平均核苷酸多样性(π)为0.0203。4 个群体均具有高的单倍型多样性和低的核苷酸多样性的特点, 说明4 个海域口虾蛄的遗传多样性均处于中等水平, 但广州海域的遗传多样性水平最高。AMOVA 分析表明, 来自于群体间的遗传差异(84.53%)明显高于来自群体内的差异(15.47%)。遗传分化系数(F_st)表明皮口、绥中、青岛3 个海域间几乎没有发生分化(F_st<0), 而广州海域口虾蛄遗传分化较大。从GenBank 上下载了19 条粤东海域口虾蛄的同源序列与本实验获得序列共同构建NJ 系统发育树, 结果显示皮口、绥中、青岛聚为一支, 广州和粤东(深圳和汕尾)聚为另一支。单倍型系统发育树和单倍型进化网络关系图均显示出广州海域口虾蛄群体较大的遗传分化。     

梭鱼仔鱼耳石日轮形成及自然种群日龄的鉴定

梭鱼实验种群样本,系于1987年5月,从山东大沽河口搜集的亲鱼经人工授精后孵出的仔鱼在实验室培育取得;自然种群样本,于同年同地区采集。对于实验种群耳石生长轮形成的周期性进行了研究。结果表明,实验种群培育天数(D)与耳石生长轮数(N)之间的关系以回归式N=D-1.89表达之;根据实验种群耳石轮纹形成的周期性规律,鉴定了自然种群的日龄,表明二者具相似的周期性规律;协方差分析表明,梭鱼早期阶段的生长,自然种群比实验种群快。     

绿鳍马面鲀微卫星标记开发及在丝背细鳞鲀中的通用性检测

为充分挖掘绿鳍马面鲀(Thamnaconus modestus)基因组资源,开发可用于群体遗传学研究的分子标记,本研究利用NCBI数据库中公布的绿鳍马面鲀全基因组序列筛查微卫星位点并在野生群体中验证,在85个选取的位点中筛选得到30个新的多态性较高的微卫星标记。每个微卫星标记的等位基因数为4~16,平均为8.5个;观测杂合度范围为0.207~0.916,平均值为0.685;期望杂合度范围为0.315~0.971,平均值为0.756;多态信息含量范围为0.301~0.898,平均值为0.716,其中属于高度多态的位点有26个,占总位点数的86.67%;经过Bonferroni校正后,有7个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡。将30个绿鳍马面鲀多态性微卫星标记在丝背细鳞鲀(Stephanolepis cirrhifer)中进行通用性检测,其中13个位点成功扩增,9个位点具有多态性。本研究开发的微卫星标记可用于绿鳍马面鲀及相关物种的遗传多样性分析、QTL定位以及系统进化等研究。     

西施舌群体遗传结构及分化的RAPD分析

采用55个随机引物对西施舌(Coelomactra antiquata)5个群体, 即长乐(CL)、启东(QD)、连云港(LYG)、胶南(JN)和北海(BH)群体进行RAPD 扩增。用PopGen(Version1.32)软件进行遗传多样性分析。结果共筛选出12个重复性好的引物, 得到88条清晰稳定的条带, 扩增片段在100 bp～3 000 bp之间, 其中引物S299扩增的600 bp片段为长乐群体特有。多态位点比例为62.07%～78.26%(JN、LYG、BH、QD、CL群体分别为78.26%、77.05%、72.58%、70.05%、62.07%), Shannon指数为0.210 5～0.312 3。群体间遗传距离为0.068 3～0.223 9,其中长乐群体与其余4个群体间的遗传距离为0.182 7～0.223 9, 4个非长乐群体的遗传距离为0.068 3～0.136 7。群体间遗传分化系数(F_st)为 0.313 01(P<0.05), 表明在整个遗传变异中群体间占31.30%。CL群体与QD, BH, JN, LYG群体间的遗传分化系数(G_st)分别为0.364 9,0.344 8, 0.325 0, 0.309 0;而非长乐群体之间的遗传分化系数为0.148 2～0.240 3;以上数据显示长乐群体遗传分化最大。聚类结果显示, 启东和胶南群体首先聚为一支, 然后与北海群体聚在一起, 再和连云港群体相聚; 而长乐群体则单独形成一支。     

Isolation and characterization of polymorphic microsatellite loci in large yellow croaker, Larimichthys crocea

An (AC)n-microsatellite-enriched library for Larimichthys crocea was constructed in this study. Primers for fifty simple sequence repeat (SSR) loci were synthesized and genotyped on 30 L. crocea individuals from Guanjingyang wild population (WP) in Fujian Province and 38 individuals from Ningbo cultured population (CP) in Zhejiang Province. Only 21 loci were successfully amplified and polymorphic in two populations. In WP, the observed heterozygosity (H_O ) ranged from 0.233 to 0.900 and the expected heterozygosity (H_E ) ranged from 0.326 to 0.893, with an average of 7.8 alleles/locus, the polymorphism information content (PIC) ranged from 0.283 to 0.866 (mean 0.731). In CP, the H O ranged from 0.189 to 0.892 and the H E ranged from 0.333 to 0.800, with an average of 4.4 alleles/locus. The probability test showed significant departures from HWE in 9 and 2 of the 21 loci in WP and in CP, respectively. Deficiency of heterozygotes at four loci showed the presence of null alleles (P <0.01). The PIC of 20 microsatellite loci in WP were greater than 0.50. Overall, these novel markers are potentially useful for the study of population genetics, construction of genetic linkage and quantitative trait loci maps in large yellow croaker.     

单环刺螠(Urechis unicinctus)微卫星标记开发及5个地理种群遗传结构分析

采用高通量测序法从单环刺螠基因组中开发微卫星标记,并通过一个秦皇岛单环刺螠野生群体对其进行多态性评价,利用获得的多态性引物对秦皇岛、烟台、潍坊、青岛、大连5个不同海区的野生单环刺螠群体进行了遗传多样性及遗传结构分析。结果表明:本实验设计的50个微卫星标记能稳定扩增的有38个,其中22个微卫星位点在5个群体中均表现为高多态性,等位基因数(Na)介于24—44之间,多态信息含量(PIC)介于0.921—0.967之间。5个群体总的平均有效等位基因数(N_e)范围为6.629—8.850,平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)范围分别为0.790—0.912、0.851—0.896,大连群体的杂合度最大(H_e=0.8962),潍坊群体的最小(H_e=0.8510),其中有12个微卫星位点在不同群体中出现显著偏离Hardy-Weinberg平衡的现象。平均遗传分化指数(FST)表明,群体分化水平处于中等分化水平(FST值为0.0880—0.1136);聚类分析显示烟台群体先与青岛群体聚为一支,再与秦皇岛群体聚类,然后跟潍坊群体聚为一支,大连群体单独聚为一支;遗传距离模式(IBD)显示单环刺螠群体的地理距离与遗传距离间不存在显著的线性关系。本研究开发的22对微卫星标记可以用于单环刺螠遗传结构分析研究,为下一步单环刺螠种质资源保护和人工繁育提供参考依据。     

基于基因组survey的横带髭鲷(Hapalogenys analis)微卫星位点筛选与特征分析

探究横带髭鲷(Hapalogenysanalis)的种质资源情况以及群体的遗传多样性和遗传结构,对于其增养殖实践尤为重要。微卫星分子标记在研究物种种质情况及遗传信息方面有很大优势。采用基因组survey测序方法开发横带髭鲷微卫星位点,结果表明,横带髭鲷基因组大小为543Mb;微卫星位点丰富,共检测到280 378个完美型微卫星位点,相对丰度为415.17个/Mb。二核苷酸重复是最丰富的微卫星类型(56.05%),其次为单核苷酸(29.20%)、三核苷酸(10.28%)、四核苷酸(2.99%)、五核苷酸(1.03%)、六核苷酸(0.45%)重复,短序列重复类型占95.53%。重复单元中A/T, TG/CA为优势重复单元,分别占总微卫星位点数的22.37%和21.98%;10次重复和6次重复的微卫星位点数量最多,占横带髭鲷基因组微卫星总数的14.60%和12.46%。利用筛选出的20对多态性微卫星位点扩增一个供试群体进行群体遗传学检测。结果表明,各位点等位基因数从5到13不等,均值为8.75个;平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.808和0.863;多态信息含量(PIC)均...     

日本蟳(Charybdis japonica)微卫星位点的分离及遗传多样性分析

采用磁珠富集法,以生物素标记的(cA)12寡核苷酸为探针,构建了日本蟳基因组微卫星富集文库.通过PCR法从文库中共筛选出89个微卫星位点,其中完全型(perfect)共75个,占84.27%;不完全型(imperfect)12个,占13.48%;复合型(compound)2个,占2.25%.根据微卫星位点的侧翼序列,设...     

黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)不同生态地理分布群体遗传多样性的微卫星分析

利用40个黄颡鱼微卫星分子标记对吉林省月亮湖野生黄颡鱼(YL,30尾)、四川野生黄颡鱼(SC,30尾)、黑龙江省哈尔滨市松花江段黄颡鱼(SH,18尾)、湖北省荆州市长湖野生黄颡鱼子代(YY,30尾)及其亲本(QQ,30尾)、天津市换新国家级原良种场黄颡鱼1号(TJ,30尾)6个黄颡鱼群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(Ae)等进行了遗传检测,根据基因频率计算遗传相似系数和Nei氏标准遗传距离,x2检验估计Hardy-weinberg平衡,采用近交系数(FST)和基因流(Nm)分析群体的遗传分化及其来源.同时,使用PHYLIP3.63软件绘制基于Nei氏标准遗传距离的UPGMA进化树.6个群体共检测到5042个扩增片段,长度在150-650bp,40个基因座扩增出等位基因数从1-8个不等,共计143个等位基因,平均每个基因座扩增得到3.575个等位基因.结果显示:(1)6个黄颡鱼群体的多态性指标均适中,PIC在0.00-0.79之间,平均值为0.40、0.37、0.35、0.39、0.35和0.19,有效等位基因数(Ae)1.00-5.44个不等,平均有效等位基因数依次为2.05、2.30、1.93、2.07、1.93和1.47,无偏期望杂合度(He)在0.00-0.83之间,平均值为0.45、0.46、0.36、0.46、0.41和0.23;(2)遗传相似系数YY与QQ遗传相似度最高(0.9947),TJ与SC遗传相似系数最低(0.4846),聚类结果与地理分布呈一定相关性.     

Genetic variability of half-smooth tongue sole Cynoglossus semilaevis populations using microsatellite markers

Ten highly variable microsatellite loci were performed in order to evaluate the genetic variability of wild and hatchery samples of half-smooth tongue sole Cynoglossus semilaevis. A group of 200 genotypes belonging to four wild samples, Laizhou (LZ), Weihai (WH), Qingdao (QD), Rizhao (RZ) and one hatchery sample, Mingbo (MB), were screened. All of the ten microsatellite loci screened in this study showed marked polymorphism. A total of 70 different alleles were observed over all loci. The number of alleles per locus ranged from 4.2 to 10.6. The average of expected and observed heterozygosity ranged from 0.67 to 0.82, and from 0.77 to 0.87, respectively. A total of 10, 16, 10, 11 and 5 unique alleles each were found in LZ, WH, QD, RZ and MB populations. The effective number of alleles varied from 2.87 for HSTS_7 to 6.83 for HSTS-h. The number of average genotypes ranged from 6.0 for HSTS_a to 15.4 for HSTS_h. As compared with the wild populations, the hatchery population, MB, showed significant genetic changes such as fewer alleles per locus (P <0.05), a smaller number of low frequency alleles (P <0.05), a small number of unique alleles and a small number of genotypes (P <0.05), all indicative of a reduction in genetic diversity.     

基于微卫星标记的洞庭青鲫与三个鲫品系群体遗传多样性分析

选取12个微卫星标记对洞庭青鲫(Carassius auratus var.Dongtingking)、野生二倍体和三倍体鲫(C.auratus)、彭泽鲫(C.auratus var.pengzesis)4个鲫品系群体进行遗传多样性检测。在12个基因座位中,共检测出78个等位基因,其中14个为共有等位基因;每个座位检测到等位基因4—12个,平均等位基因数6.58个;4个鲫品系群体的平均观测杂合度(Ho)分别为0.633、0.750、0.800、0.717;平均期望杂合度(He)分别为0.502、0.713、0.757、0.602;平均多态信息含量(PIC)分别为0.364、0.599、0.637、0.470。上述结果表明,野生二倍体和三倍体鲫的遗传多样性较为丰富,以三倍体鲫的遗传多样性为最高;而洞庭青鲫和彭泽鲫养殖群体存在杂合度降低,遗传多样性下降的现象,以洞庭青鲫的遗传多样性为最低。基于遗传距离构建的UPGMA聚类树表明,洞庭青鲫与彭泽鲫两个养殖群体聚为一支,而二倍体与三倍体野鲫群体聚为另一支,说明洞庭青鲫与彭泽鲫之间亲缘关系较近,野生二倍体与三倍体鲫之间的亲缘关系较近。研究不同倍性鲫品系的遗传多样性,对于探讨鲫的多倍体起源演化以及鲫品系的种质资源保护和选育种实践具有重要意义。     

基于微卫星(SSR)分子标记的中国对虾渤海湾增殖亲虾群体及回捕群体的遗传多样性分析

Eight microsatellite markers were used to analyze genetic diversity, level of inbreeding, and effective population size of spawner and recaptured populations of Chinese shrimp(Fenneropenaeus chinensis) during stock enhancement in the Bohai Bay in 2013. A total of 254 and 238 alleles were identified in the spawner and recaptured populations, respectively, and the numbers of alleles(N_a) were 8–63 and 6–60, respectively. The numbers of effective alleles(N_e) were 2.52–21.60 and 2.67–20.72, respectively. The polymorphism information content ranged from 0.529 to 0.952. The observed heterozygosity(H_o) values(0.638–0.910 and 0.712–0.927) were lower than the expected heterozygosity(H_e) values(0.603–0.954 and 0.625–0.952), which indicated that the two populations possessed a rich genetic diversity. In 16 tests(2 populations×8 loci), 13 tests deviated from the HardyWeinberg equilibrium. F_(is) values were positive at seven loci and the inbreeding coefficients(F) of the two populations estimated by trio ML were 13.234% and 11.603%, suggesting that there was a relatively high degree of inbreeding. A certain level of inbreeding depression had occurred in the Chinese shrimp population. F_(st) values ranged from 0 to 0.059, with a mean of 0.028, displaying a low level of genetic differentiation in the two populations. Effective population sizes(3 060.2 and 3 842.8) were higher than the minimum number suggested for retaining the evolutionary potential to adapt to new environmental conditions. For enhancement activity in 2014,the ideal number of captured shrimp spawners should have ranged from 7 686 to 19 214 to maintain genetic diversity and effective population size. Further strategies to adjust the balance of economic cost, fishing effort and ideal number of shrimp spawners to maintain a satisfactory effective population size for ensuring the sustainability of Chinese shrimp are proposed.