高温白化事件可提高涠洲岛澄黄滨珊瑚（Porites lutea）的耐热性

近年来,全球气候变暖引起的海水表层温度上升导致大规模珊瑚白化事件频繁发生,严重损害了珊瑚礁的生态健康。为了揭示白化事件对澄黄滨珊瑚（Porites lutea）耐热性的影响,进一步探索滨珊瑚对高温的生理响应,本研究对广西涠洲岛2020年夏季极端高温白化事件前、后的澄黄滨珊瑚进行了高温胁迫对比实验,并进行了生理生化指标分析。结果显示:（1）两组澄黄滨珊瑚对高温胁迫的响应模式一致,均表现为珊瑚触手收缩,虫黄藻密度、最大光量子产量（Fv/Fm）和叶绿素a含量明显降低,抗氧化物（总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、还原型谷胱甘肽）和铵同化酶（谷氨酰胺合成酶）活性（含量）先升后降;（2）经历高温白化事件后的澄黄滨珊瑚生理指标表现更佳,其抗氧化物和铵同化酶都始终保持高的活性及灵敏的响应。这意味着涠洲岛的澄黄滨珊瑚经历高温白化事件后,可以通过提高抗氧化物和铵同化酶活性来提升耐热性,是其应对全球变暖的策略之一。本研究还揭示了涠洲岛澄黄滨珊瑚应对极端高温的生理响应模式,为珊瑚礁保护和生态修复提供了理论支持。     

2种分子标记应用于澄黄滨珊瑚群体遗传多样性研究中的可行性

利用PCR技术对澄黄滨珊瑚的2种分子标记（线粒体细胞色素氧化酶亚基1基因COI和核糖体RNA内转录间隔区基因ITS）进行测序,探讨COI序列和ITS序列在澄黄滨珊瑚（Porites lutea）群体研究中的适用性,并从中选出最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．结果显示COI序列变异位点少,成对序列差异在群体内、群体间都很小,不适于澄黄滨珊瑚的群体研究;而ITS区序列个体内成对的序列差异仅为0．35％,可以作为研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记;通过对ITS1、ITS2、5．8SrRNA、ITS1＋ITS2及ITS区序列的比较,认为ITS1＋ITS2序列是最适合研究澄黄滨珊瑚群体遗传多样性的分子标记．本研究为以后研究我国沿岸造礁石珊瑚澄黄滨珊瑚的群体遗传结构提供方法依据,从而为保护管理扣恢复受损珊瑚礁生态系统提供遗传学数据支持．     

高通量测序技术揭示印度尼西亚北苏拉威西岛一株色素异常澄黄滨珊瑚特异的共生微生物群落

细菌性疾病对珊瑚的健康影响造成了很大影响,而致病菌与珊瑚疾病之间的对应性还不明朗。色素异常现象是野外澄黄滨珊瑚一种常见的不健康状态。我们采用Illumina 16s rRNA基因高通量测序技术比较分析了健康和色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的群落组成差异。色素异常澄黄滨珊瑚共生细菌的多样性明显高于健康澄黄滨珊瑚,同时两种珊瑚的共生细菌群落组成也有很大差异。一些特定的细菌类群在澄黄滨珊瑚共生细菌中的比例很高,推测这些细菌种类可能是导致澄黄滨珊瑚色素异常的“罪魁祸首”。     

中国鲎(Tachypleus tridentatus)微卫星标记筛选及种群遗传多样性和遗传结构分析

采用FIASCO方法构建了中国鲎(Tachypleus tridentatus)(CA)_n微卫星富集文库,对214个阳性克隆进行测序,筛选获得60条含有微卫星的序列,其中可设计引物的序列共38条。38对微卫星引物在37个中国鲎个体中PCR检测发现,只有9个位点具有多态性,其等位基因数为5—14个,每个位点平均具有8.1个等位基因。9个位点之间不存在连锁。利用该9个具有多态性微卫星标记分析了中国沿海9个中国鲎地理群体的种群遗传多样性和遗传结构。结果表明:中国沿海的中国鲎种群遗传多态性水平仍较高, 9个地方群体间无遗传差异,它们之间未见显著分化,且有着较高的基因流;推测人为的迁移是造成遗传无分化的主要原因。我们建议中国鲎已绝迹的海域可从其他海域引入中国鲎个体来恢复地方群体资源。     

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.     

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。     

用微卫星分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构

本研究拟利用微卫星标记分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构及差异。通过筛选出的22对细鳞鲑微卫星引物,利用PCR进行扩增后进行毛细管凝胶电泳,利用Gene Mapper V4.1软件进行图像收集和数据分析。在3代共96个样本中共检测到181个等位基因,各标记检测的等位基因数为2—26个,平均为8.227个;3代平均等位基因数(Na)为6.500—6.773,平均有效等位基因数(Ne)为3.356—3.649,3代间Na和Ne差异均不显著;3代平均观测杂合度(Ho)为0.462—0.530,平均多态信息含量(PIC)为0.459—0.525,平均期望杂合度(He)为0.494—0.566;F2和F3的Ho、He、PIC 3项遗传多样性参数均显著低于F1(P0.05);Hard-Weinberg平衡检验结果表明细鳞鲑3代选育群体整体保持了遗传平衡状态,但经Bonferroni校正后,尚有2个标记在F1和F3极限著偏离遗传平衡(P0.0005),3个标记在F2极限著偏离遗传平衡(P0.0005)。细鳞鲑在选育过程中通过群体选育等方法注重了对稀有等位基因的保护,在细鳞鲑多代选育过程中保持了较高的多态性水平,但在选育过程中某些等位基因出现了富集现象,3代间的遗传分化也较小,仅1.49%的遗传变异来自群体间,表明细鳞鲑群体尚具有持续选育的潜力。     

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。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannanamei)不同世代养殖群体的遗传多样性分析

采用微卫星位点对凡纳滨对虾的海南群体(进口亲虾繁育的第1世代:G1)、山东和饶平群体(G2)、湛江2和湛江3群体(G3)、湛江1和上海群体(G4)共4个世代7个养殖群体的遗传多样性进行了分析.从21对微卫星引物中筛选出12对有效扩增引物,对7个群体共280个个体进行扩增,得到10个多态位点,共获得等位基因数63个.各位点的等位基因数在2-15个之间,各群体的平均等位基因数在4.70-5.80之间.平均观测(期望)杂合度在0.36-0.43(0.53-0.65)之间.杂合子偏离指数(D)为负值,表明存在杂合子缺失现象.对7个群体、10个多态位点进行Hardy-wleinberng平衡检测,共有54个偏离平衡.对7个群体间的遗传分化水平进行检测,得到近交系数FIS在9个多态位点均为正值,两两群体间的固定指数FST值在0.149-0.375之间.FST显著性检验表明,各群体之间的遗传分化极显著(P<0.01).分子方差分析结果显示,大部分遗传变异(72.17%)来自于群体内,来自于群体间的遗传变异(27.83%)较小.凡纳滨对虾不同世代间遗传变异大,随着繁育世代的增加,遗传多样性降低.     

淡水径流影响下珊瑚温度计(B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ18O)的稳定性测试

对南海北部珠江口采集的滨珊瑚骨骼地球化学温度计指标B/Ca、Mg/Ca、Sr/Ca、U/Ca和δ¹⁸O进行了分析,目的在于测试这些地化指标在径流冲淡水影响下的稳定性.测试方法是将各个地化指标与水温对比并进行相关性分析.结果表明,Sr/Ca比值与当地水温有最好的相关性(r²=0.59),说明Sr/Ca是最稳定的温度计指标.而δ¹⁸O(r²=0.46)、B/Ca(r²=0.43)和U/Ca(r²=0.41)与水温的相关系数相对较低,说明这些指标除受到水温控制以外还受到其他环境因素的影响.在这些指标中,相关性最低的是Mg/Ca(r²=0.27),说明Mg/Ca受到除水温以外的因素影响最为显著,这就限制了Mg/Ca作为有效的温度计指标应用于古气候重建的研究.     

黄、渤海地区青蛤(Cyclina sinensis)种群的ITS序列遗传变异与遗传结构分析

利用核糖体RNA的转录间隔区（ITS1）序列分析方法,以日本青蛤种群为外群,初步讨论了黄、渤海地区6个野生青蛤种群遗传变异和遗传结构。采用AMOVA方法对获得的24种单倍型序列进行了遗传变异水平和等级剖分。结果表明,ITS序列核酸多态性参数Pi为0．01973,Eta值为0．04624。青蛤各种群内的遗传变异水平较高,约占总变异的37．8％。但遗传变异的主要来源于不同组团（日本海与黄、渤海）,其变异达到总量的61．36％。黄、渤海地区青蛤种群间的遗传距离在0．00311-0．14914之间,P检验没有出现显著差别,说明该地区青蛤种群没有出现遗传分化,并存在7种共享单倍型序列,种群间有一定的基因交流。日本种群与黄、渤海地区各种群的遗传距离在0．44803-0．54122之间,经P检验均出现了显著性差异,形成了明显的地理隔离及遗传分化格局。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannmei)生长和耐低溶氧性状的遗传参数估计和遗传获得评估

选择来自75个家系的6000尾凡纳滨对虾个体进行为期96h的耐低溶氧试验,测定其生长性状和耐低溶氧性状。利用线性动物模型估计了凡纳滨对虾收获时期生长和耐低溶氧性状的方差组分和遗传参数。结果显示,凡纳滨对虾收获体长和收获体质量的遗传力分别为0.35±0.11和0.48±0.15,表现为中高遗传力水平,且统计检验显著(P0.05)。收获体长和收获体质量间的表型相关和遗传相关分别为0.89和0.95,表现为高度线性正相关(P0.05)。凡纳滨对虾耐低溶氧性状的遗传力为0.07±0.03,表现为低遗传力水平。生长性状(收获体长和收获体质量)和耐低溶氧性状间的表型相关和遗传相关分别为0.14—0.18和0.11—0.13,表现为低度线性正相关,但统计检验不显著(P0.05)。耐低溶氧性状的选择反应和遗传获得的估计值较低,分别为0.02±0.02和4.87%。体长的选择反应和遗传获得分别为0.65±0.18和7.22%;体质量的选择反应和遗传获得分别为1.13±0.31和11.07%,表明第一代对生长性状的选育达到了良好的效果。     

中部太平洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)种群遗传结构的初步研究

大眼金枪鱼(Thunnus obesus)是世界最重要的渔业资源之一,经济价值较高,捕捞压力的加大使中部太平洋大眼金枪鱼过度捕捞程度愈发严重。开展种群遗传结构研究将为大眼金枪鱼资源的可持续利用与开发提供科学依据。本文以取自中西太平洋和中东太平洋共182尾大眼金枪鱼个体为研究对象,分析研究其线粒体DNA控制区第一个高变区(the first hypervariable region,HVR-1)457bp的序列,共发现115个变异位点,定义了178种单倍型。序列多样性分析结果显示:8个采样点核苷酸多样性在0.03074—0.04362之间,单倍型多样性在各个采样点都较高,变动范围在0.996—1.000之间;分子方差分析显示99.97%的遗传变异性来自于种群内;群体间的高基因交流值Nm和低分化指数Fst揭示中东太平洋与中西太平洋群体间基因交流频繁,不存在显著的遗传分化。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)不同生长阶段体重的遗传参数和育种值估

为准确评估凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）生长性状的育种值,构建了4种单性状动物模型,并采用似然比和AIC值对不同模型进行比较分析并选出最优模型,应用最佳线性无偏预测法（BLUP法）对凡纳滨对虾不同生长阶段体重的遗传参数和育种值进行估计。综合分析得出模型AFD为最优模型,其在60、105和150日龄的遗传力估计值分别为0.39±0.07、0.25±0.04和0.22±0.05,可见以体重对凡纳滨对虾进行选择育种具有较大的潜力,下一代可获得较大的遗传进展。对不同生长阶段体重性状进行育种值选择和表型值选择的比较,两种选择方法选取前10%个个体的育种值平均值分别为3.19、9.95、13.07g和2.55、7.36、11.50g,前者比后者分别高出约20.06%、26.03%、12.01%,表明在每一生长阶段依据育种值选择比表型值选择更具优势。还对不同生长阶段的家系及亲本进行选择比较,结果表明,家系与亲本育种值相关性的变化趋势均为生长期越长,相关性越高,推测对家系及亲本进行提前筛选的时期至少在105日龄以上。     

基于线粒体COI 序列的洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)遗传多样性和种群结构分析

为研究洪泽湖河蚬种群遗传多样性及其遗传结构, 采用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ基因(COI) 作为分子标记, 采用PCR 扩增洪泽湖4 个河蚬群体(顾勒河GLH、临淮LH、蒋坝JB 和高良涧GLJ) 的COI 基因片段并进行了序列测定和分析。结果表明, 614bp 长度的核苷酸片段中, 碱基A+T 的平 均含量为65.0%, 明显高于G+C 的含量(35.0%).共检测到73 个多态位点, 多态位点比例为11.9%, 77 个个体中共获22 个单倍型(GenBank 登录号: KM659000-KM659021), 其中包括3 个共享单倍型, 4 个群体的平均单倍型多样性指数h 为0.889, 平均核苷酸多样性指数π 为0.04499, 平均核苷酸差异 数K 为27.622, 其中蒋坝群体的遗传多样性最高, 顾勒河群体的遗传多样性最低。22 个单倍型间的 Kimura 2-paramter 遗传距离为0.002-0.100, 平均遗传距离为0.0514.NJ 法构建的分子系统树显示 22 个单倍型聚为2 个分支。4 个群体间的遗传距离达0.03729-0.04969, 基于群体间遗传距离构建的 NJ 系统树中, 高良涧群体和顾勒河群体聚为一支, 蒋坝群体和临淮群体聚集为一支。AMOVA 分析 表明, 洪泽湖河蚬四群体间总遗传分化系数F_st 为0.06325(P>0.05), 93.67%遗传变异存在于群体内部, 6.33%变异存在于群体间。中性检验结果和歧点分布图显示, 洪泽湖河蚬种群大小保持稳定, 未经历 明显的种群扩张。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)体重、存活性状的遗传参数和基因型与环境互作效应

利用7个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)引进群体,通过双列杂交和巢式交配设计构建家系,建立育种基础群体,估计体重、存活性状的遗传参数和基因型与环境互作效应(genotype by environment interactions,G×E)。结果表明,凡纳滨对虾基础群体体重和存活性状的遗传力估计值范围分别在(0.19±0.09)—(0.43±0.09),(0.27±0.04)—(0.45±0.06),均属于中高遗传力水平,并且统计检验显著(P<0.05)。Z-score检验表明,体重和存活性状遗传力估计值在河北黄骅(HBHH)和青岛鳌山(QBAS)两个测试场间差异均不显著。体重和存活性状的表型和遗传相关系数分别为0.007和0.008,表现为低度线性负相关。对于体重和存活性状,HBHH和QBAS场间的遗传相关分别为0.83±0.04和0.40±0.11。体重性状的G×E效应不显著(K<0.5),但存活性状存在显著的G×E效应(K>0.5)。上述结果显示,凡纳滨对虾基础群体体重和存活性状的遗传变异丰富,多代选择可获得较大的遗传进展。     

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。     

基于COⅠ序列分析东海区四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)的种群遗传结构

采用COⅠ基因片段研究了东海区象山(XS)、乐清(YQ)和宁德(ND)三个四指马鲅群体的遗传多样性和种群遗传结构。在90个四指马鲅个体中,共检出单倍型13个,包括变异位点23个,其中简约信息位点14个。在三个种群中,YQ群体具有最高的单倍型多样性和核苷酸多样性水平,但整体上,三个群体的遗传变异水平均比较低。中性检验结果表明,三个群体内部在分子水平可能存在自然选择作用。NJ系统发生分析发现,YQ部分单倍型与XS和ND群体聚在一起,而与另一部分YQ群体遗传分化较大。AMOVA分析显示,遗传差异主要来自于群体内部(79.66%)。