基于聚类及简化基因组联合分析的浙江洞头栽培羊栖菜(Sargassum fusiforme)品系筛选研究

以浙江洞头栽培羊栖菜(Sargassumfusiforme)群体为研究对象,运用主成分分析法对其鲜重、藻体长度、茎宽、气囊形态和大小等表型特征进行分析,确定了羊栖菜簇生气囊中的"特征"大气囊为表型主成分;运用聚类分析法分析了21个羊栖菜差异表型样品的"特征"大气囊表型聚类特征,定量分析归纳了栽培羊栖菜表型品系类别;运用简化基因组分析法构建了34个羊栖菜样品的系统进化树,分析了栽培羊栖菜各样品及韩国丽水、辽宁大连、浙江舟山野生羊栖菜样品间的亲缘关系,定量分析归纳了栽培羊栖菜基因型品系类别。在栽培羊栖菜表型品系和基因型品系总重合率为86%的基础上,将浙江洞头栽培羊栖菜群体分为球囊、锥囊、宽棒囊、狭棒囊和梭镖囊等5个品系,并运用林奈的"双名法"加以学名命名。提供了一种科学的羊栖菜品系分类方法,以期为深度开展浙江洞头栽培羊栖菜的群体结构、亲缘关系、遗传稳定性和品质差异等基础研究,以及定向选育优质高产、逆境高耐受性和活性物质高富集品系等应用研究,提供方法和理论支撑。     

羊栖菜养殖品系DNA指纹图谱的研究

对羊栖菜(Hizikia fusiformis (Harv) Okamura)养殖中常见的3个品系进行了DNA指纹分析及遗传变异的研究,构建了其遗传指纹图谱,分析了不同种群的遗传关系,为羊栖菜的种质鉴定及选育提供了理论依据.运用RAPD分子标记技术,对5个羊栖菜的种群中共125个个体进行了分析,从300个引物中筛选出12条随机扩增引物共扩增135个位点,多态位点比率为84.4%.从中选择了4个多态性位点,构建了DNA指纹图谱.相关结果对羊栖菜遗传选育和种质鉴定等有参考价值.     

条斑紫菜5个栽培品系的ISSR分析

利用ISSR-PCR方法对条斑紫菜(Porphyrayezoensis)5个栽培品系进行遗传多态性分析,优化了PCR反应体系和反应参数。从100个ISSR引物中筛选23个引物扩增了217个DNA片段,其中201个片段呈现多态性,占总扩增片段的92.6%。依据扩增结果进行遗传相似性和遗传距离分析,构建分子树状图。结果表明,在条斑紫菜5个品系中,采自南通海区的2个品系首先聚在一起,其遗传距离为0.3897;接着依次和来自青岛的2个野生品系聚类,两个野生品系间的距离为0.4299;原种来自日本的样品与其他4个样品相距最远,平均遗传距离为0.4469。同时,5个紫菜品系的ISSR分析中产生了一些特有的指纹图谱,可进一步应用于种质分析的研究。     

坛紫菜品系间遗传差异的RAPD分析

利用RAPD技术对六个坛紫菜品系进行了研究,从107条随机引 物中筛选10条随机引物,一共扩增出93条可重现的片段。经统计分析,六个品系间的遗传相 似系数在0.246～0.636之间。其中浙江北部沿海栽培品系间的相似系数最高为0.636.地 域间品系的遗传相似系数最低为0.246。六个品系用UPGMA方法得到的聚类关系符合传统的地 域和表型关系。通过对照品系间有稳定差异的DNA条带,表明RAPD标记是坛紫菜品系鉴定和 遗传多样性分析的有效手段。     

利用ISSR 分子标记技术分析浙江沿海4 株坛紫菜的遗传多样性

利用 ISSR 分子标记技术对采自浙江省南麂岛和渔山列岛的4株不同形状野生坛紫菜(Porphyra haitanensis)进行了遗传多样性分析.从33条引物中筛选出11条可扩增出清晰条带的引物,在4株坛紫菜中共扩增出62条 DNA 带,其中多态性条带比例达88.71%.遗传距离分析表明4株坛紫菜之间的遗传距离范围是0.3226~0.6129,聚类分析结果表明渔山列岛坛紫菜遗传距离最近,而南麂岛的两株坛紫菜则距离相对较远.该研究说明浙江附近岛屿的野生坛紫菜遗传多样性丰富     

龙须菜微卫星DNA标记筛查及系统分析

利用生物信息学方法,从龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)公共核苷酸数据库中筛查到8条含有微卫星DNA的序列,并根据筛查出的微卫星DNA序列设计合成了5对引物,此外还使用了细江蓠的4对已知微卫星DNA引物共9对引物在采集自青岛的26株野生龙须菜个体中进行扩增,结果筛选到2对引物可扩增出具有多态性的产物.然后利用5对龙须菜的微卫星引物对6个龙须菜品系和另外2个种外物种细基江蓠和菊花心江蓠进行系统学分析.根据计算得到的不同样品之间Nei氏遗传相似系数进行聚类分析,显示青岛野生龙须菜QD与栽培品系981、石岛的龙须菜样品SD与龙须岛的龙须菜样品LD之间的遗传相似系数最高,而来自委内瑞拉的龙须菜样品LV与青岛野生龙须菜之间的差异远远高于种内水平的差异.     

龙须菜RSAP分析及其SCAR标记的转化

初步探讨限制性位点扩增多态性(Restriction site amplified polymorphism,RSAP)分子标记技术在龙须菜遗传多样性检测和种质鉴定上的应用。利用所优化的适合于龙须菜RSAP分析的PCR反应体系,对青岛湛山湾野生群体和栽培品系981、07-2进行遗传多样性分析和比较。试验采用15对引物组合在3个群体14个龙须菜个体中共扩增出669个位点,其中多态位点数为146个,多态性比例22%,平均每对引物产生10条多态性条带,片段大小在100~1 000 bp之间。湛山湾野生群体的Na(1.007 5)、Ne(1.007 1)、H(0.003 6)、I(0.005 1)与栽培品系981的Na(1.003 0)、Ne(1.002 1)、H(0.001 2)、I(0.001 8),以及栽培品系07-2的Na(1.009 0)、Ne(1.006 3)、H(0.003 7)、I(0.005 4)相比较可知3个群体的遗传多样性是有差异的。种群间的遗传多样性分析表明,在所有检测的样品中,遗传多样性多来自不同群体间的多样性。群体遗传结构分析表明,2个栽培品系981、07-2间遗传距离不大,但栽培品系与湛山湾野生群体间的遗传距离相对较大,而UPGMA聚类分析也明显的将湛山湾野生群体与栽培品系981、07-2区分开来,表明野生群体与栽培品系间已产生一定的遗传隔离。通过分析湛山湾野生群体及栽培品系981、07-2的RSAP指纹图谱,从中筛选栽培品系981的特异条带,并将其转化为稳定性好、特异性高的序列特征化扩增区(Sequence characterized amplified regions,SCAR)分子标记。     

RAPD 分子标记技术用于螺旋藻( Spirulina) 分类的研究

用 1 0 6条随机引物对Sp 1等 7株钝顶螺旋藻进行RAPD分析。结果表明 :(1 )绝大多数引物的PCR扩增结果均相同 ,与它们同属于钝顶螺旋藻种的事实相符。 (2 )筛选出 2 3条具有明显多态性的随机引物 ,扩增出的总条带数为 1 5 1 ,平均每条引物的扩增条带数为6 5 7;其中多态性条带为 1 2 0 ,占总带数的 79 5 %。 (3 ) 7株材料经聚类分析可聚成 2大类 ,Sp 1和Sp 2与Sp 6聚成第Ⅰ类 ,Sp 3、Sp 4及Sp 5与Sp 7聚成第Ⅱ类。 (4)第Ⅰ类和第Ⅱ类之间的遗传距离为 9 76 3 9,而两大类内部各藻株间的遗传距离仅为 2 6 4 5 8— 4 5 82 8,说明两大类间的遗传背景差异较大 ,而两大类内部各藻株间的遗传背景差异相对较小。上述分类结果与 7株材料的某些生理生化和分子生物学特性相吻合 ,但与依据藻丝体形态特征的经典分类结果有较大出入。本研究首次将RAPD分子标记技术用于螺旋藻的分类 ,为在DNA水平建立螺旋藻分类与新品种 (系 )鉴定的技术体系提供理论和技术依据     

条斑紫菜(Porphyra yezoensis)遗传多样性的AFLP分析

利用扩增片段长度多态性技术(AFLP)分析了13个条斑紫菜品系,在80对引物中,有11对能得到重复性好的多态性扩增条带,共扩增出619条谱带,每对引物扩增带数为40—77条,并且各对引物扩增结果均显示样品间存在差异。共得到609条多态性条带,多态位点的比例高达98.38%。根据AFLP图谱计算了不同样品间的遗传距离(GD)和相似性系数(GS)。聚类结果显示,品系海安与二室间的遗传相似系数较高而聚合在一起,不同样品间的相似性系数介于0.595—0.845之间。结果表明,条斑紫菜的遗传多样性极为丰富,而部分材料间的遗传距离有随地理间距增大而逐渐增大的趋势。聚类分析结果反映了目前条斑紫菜养殖品种间存在着相互混杂。     

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)选育品系及其野生型的ISSR指纹分析

采用ISSR标记对龙须菜一个野生型群体和选育品系两个不同年代的栽培群体，进行了亲缘关系分析，构建了龙须菜选育品系的指纹图谱。通过实验从22个ISSR引物中筛选出16条引物，可以产生清晰稳定及可重复的带，共扩增出118个位点；野生型和选育品系两个群体的遗传相似率分别为0．7301、0．7189，选育品系的两养殖种群间的遗传相似率为0．9375；遗传距离聚类分析证明，龙须菜选育品系与其青岛野生型亲缘关系很近。7条引物产生的12条特异片段可用于龙须菜选育品系的种质鉴定，每条引物都能将龙须菜选育品系和其野生型分开；根据引物S848扩增的位点构建了指纹图谱，可用于区分龙须菜选育种群及野生种群。     

紫菜(Porphyra遗传差异的ISSR分析

采用ISSR标记技术对来自不同产地的6个坛紫菜(Porphyra haitanensis)无性系和两个条斑紫菜(P.yezoensis)无性系进行了遗传差异的分析。结果表明,7条ISSR引物在8个紫菜系中共扩增出59条片段,全部表现出多态性。根据Nei等的相似性系数得出8个紫菜系间的遗传距离在0.274—0.746之间。用UPGMA方法作出的系统树中各紫菜基本上是按照产地进行聚类,从而推测紫菜的遗传差异可能与地域分布相关。本文结果也证明了ISSR与RAPD、AFLP等标记技术一样适用于紫菜的遗传多样性分析。     

丹江口水库赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)遗传多样性的RAPD和ISSR分析

利用RAPD和ISSR两种分子标记技术,分析了丹江口水库野生赤眼鳟30个个体的遗传多样性。用11个RAPD引物对其基因组DNA进行扩增,共获得101个重复性好且谱带清晰的扩增位点,片段大小在100—3000bp之间,其中多态性位点63个,多态位点比例为62.38%;个体间遗传距离在0.1049—0.3417之间,平均为0.1742。用10个ISSR引物共检测到88个位点,其中多态性位点61个,多态位点比例为69.32%;个体间遗传距离在0.1088—0.3847之间,平均为0.1907。结果显示,丹江口水库野生赤眼鳟群体的多态位点比例和平均遗传距离均较大,说明其有较高的遗传多样性。     

坛紫菜品系间杂交子代杂种优势的ISSR分析

以野生型坛紫菜(♀)和经过人工诱变选育获得的红色型(♂)坛紫菜进行杂交获得丝状体和叶状体,从中挑选5株具有一定生长优势和其它经济性状的藻体分别进行体细胞克隆和丝状体培育,获得5个性状稳定的子代品系(品系A,B,C,D,E)。然后应用ISSR标记技术对杂交亲本及这5个子代品系的杂种优势进行研究,从67个引物中筛选出了21条能扩增出清晰、稳定条带的引物,共得到366个扩增位点,其中347个位点具有多态性,多态位点百分率达94.8%,扩增的条带大小在400~4 000 bp之间。通过对扩增带谱的统计分析,发现5个坛紫菜杂种子代品系同父本和母本的遗传相似性平均值分别为0.519 1和0.555 1,都明显低于两亲本间的遗传相似性0.6120;并且5个杂种子代的有效等位基因数1.550 1,期望杂合度0.320 0,Shannon多样性指数0.472 0都要明显高于两亲本的有效等位基因数1.390 7,期望杂合度0.195 4和Shannon多样性指数0.270 8。由此表明杂交使得坛紫菜的遗传多样性水平明显提高,产生了显著的杂种优势。从扩增带谱的统计结果,还可看出5个杂种子代同两亲本的遗传距离不是对等的,全部都稍偏向母本,聚类分析结果也同样证明了这一点,说明细胞质基因在坛紫菜遗传性状的表达中也发挥了重要作用。文章最后对ISSR技术在杂种优势预测中的应用也进行了讨论。     

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。     

翡翠贻贝3个野生种群遗传多样性分析

采用表型性状、RAPD和ISSR分子标记对取自广西北海、广东湛江和汕尾的3个翡翠贻贝Perna viridis种群进行遗传多样性分析。翡翠贻贝种群间表型性状(壳长、壳高、壳宽、软体部重、体重和肥满度指数)存在显著的差异(p<0.05)。11个RAPD引物共扩增出114条带,扩增片断大小为237—2099 bp,种群的多态性位点比例和遗传多样性指数分别为57.14%—60.78%和0.174 8—0.190 1。10个ISSR引物共扩增出134条带,扩增片断大小为218—2 695 bp,种群的多态性位点比例和遗传多样性指数分别为72.48%—75.22%和0.245 7—0.253 4。RAPD和ISSR分析都表明汕尾与北海翡翠贻贝种群间的遗传距离最大。结果表明,(1)翡翠贻贝种群具有较高的遗传多样性;(2)RAPD与ISSR标记适合于翡翠贻贝遗传多样性分析,但ISSR比RAPD能检测到种群间更高的遗传变异。     

浙南岛屿岩相潮间带大型底栖动物优势种生态位研究

本研究利用1990年、2006年、2010年和2016年11月在南麂列岛、北龙-北麂列岛和洞头列岛的调查结果和历史资料,分析了浙南岛屿岩相潮间带大型底栖动物优势种的时空变化及生态位。结果显示:4次调查数据中主要优势种有15种,前4位优势种分别为日本笠藤壶、条纹隔贻贝、疣荔枝螺和小结节滨螺;30 a来日本笠藤壶有逐渐被条纹隔贻贝取代的趋势。在区域分布上,北龙-北麂列岛和洞头列岛以日本笠藤壶为第一优势种,南麂列岛以条纹隔贻贝为第一优势种。各优势种的生态位宽度值(B_i)范围为0~0.97,B_i大于0.70的有疣荔枝螺、日本花棘石鳖、条纹隔贻贝、小结节滨螺、龟足、日本笠藤壶,表明这些物种在多数环境位点都有出现且对环境适应能力强;B_i小于0.4的物种有毛贻贝、刺巨藤壶、隆起隔贻贝、棘刺牡蛎、厚壳贻贝和东方小藤壶,表明它们只在少数的环境位点出现且对资源利用能力较弱。生态位重叠值(O_ik)范围为0~0.96,B_i大于0.7的物种间重叠度较高,O_ik值均大于0.53;B_i在0.4~0.7的物种间O_ik值为0.34~0.66;而B_i小于0.4的物种间O_ik值在0~0.69之间。说明生态位宽度大的物种之间重叠度较高,但生态位宽度小的物种之间重叠度不一定低。     

基于线粒体控制区序列的花斑蛇鲻遗传多态性分析

花斑蛇鲻(Saurida undosquamis)是一种重要的底层经济鱼类, 本研究利用线粒体控制区(D-loop区)序列分析了中国近海分布的花斑蛇鲻的遗传结构和遗传多样性, 一共测定了6个地理群体129尾样本的D-loop区全序列。结果显示, 全长为921bp的序列包含71个多态性位点, 共检测到101个单倍型。花斑蛇鲻总体呈现很高的单倍型多样性(0.9873 ± 0.0048)和较低的核苷酸多样性(0.0132 ± 0.0067)的特征。基于邻接法构建的单倍型系统发育树的拓扑结构很浅, 没有形成分化明显的支系。单倍型在各个地理群体中的分布呈分散交叉状态, 表明地理群体间没有显著的遗传分化。6个群体的分子方差分析显示, 花斑蛇鲻绝大部分的遗传变异(99.87%)来源于群体内的个体之间, 而群体间的变异仅占0.13%。大部分地理群体之间的遗传分化指数(F_ST)均很小, 揭示了群体间的基因交流很频繁, 存在高度的遗传同质性。这些研究结果表明中国近海的花斑蛇鲻遗传多样性丰富, 没有明显的遗传分化, 是一个随机交配群, 可以作为同一个渔业单元来管理。