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     

坛紫菜EST-SSR筛选及其在遗传多样性分析中的实用性

微卫星标记作为1种重要的分子标记,在分子标记辅助育种及遗传图谱构建中都起到重要的作用.EST文库搜索法是获得微卫星标记的途径之一, 本研究对坛紫菜EST数据库中6*!035条序列进行搜索,发现340条EST包含SSR序列,其中三碱基重复最多,占总数45.95%;其次是两碱基重复,占总数的45.38%;再次是六碱基和五碱基,分别占总数的5.78%和2.02%;四碱基最少,仅占总数的0.87%.在两碱基中AG,GA,TC,CT类型数量最多,占所有两碱基SSR的82.8%;在三碱基中CCG,CGC,GCC,GGC,GCG,CGG类型数量最多,占所有三碱基SSR的52.83%;其它重复次数中,各种类型所占比例相差不大.进一步比较坛紫菜与条斑紫菜EST-SSR序列,发现2种紫菜SSR类型及比例存在明显差异.根据EST-SSR序列设计合成了10对引物,其中4个位点在8个不同来源坛紫菜叶状体间存在多态性,说明从坛紫菜EST中筛选的SSR标记可以用于进行坛紫菜遗传多样性分析.     

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。     

坛紫菜与条斑紫菜轮栽试验

于1987—1989年利用人工培苗和潮间带栽培方法进行了坛紫菜和条斑紫菜轮栽试验。结果表明,用加大育苗室的采光面积、保温和缩短光照时间促熟措施,可使坛紫菜丝状体在8月初开始大量放散壳孢子,8—9月中旬采壳孢子苗,采苗后约35天开始采收紫菜,至12月初结束。9月中旬采苗的,亩产干品83.3kg。条斑紫菜丝状体按常规法育苗,于10月中旬采壳孢子苗,先在海上密挂育苗,至11月底取下坛紫菜网,将条斑网分挂到坛紫菜架上,进行了两种紫菜的轮换栽培,直至翌年5月初结束,亩产干品120.1kg。两种紫菜总产量达203.4kg,比单作增产近一倍。     

坛紫菜北移研究

于1985—1988年在青岛进行坛紫菜丝状体培养和叶状体栽培的北移研究。试验结果表明:在自然光温下,3月下旬采果孢子苗,投放密度为200个/cm~2。在丝状体培养期间,利用扩大育苗室的照光面积提高室温,池面加盖聚乙烯薄膜保温,使培苗池水温能达到25—28℃,以满足丝状体各个生长发育阶段要求的温度;利用减光、缩光方法促进丝状体发育。在8月初丝状体大量放散壳孢子,采壳孢子苗的适宜季节是8月上旬—9月中旬,这时采苗可以充分利用北方海区的水温条件,使叶状体能正常生长发育。35天后可采收第一水紫菜。     

条斑紫菜外生细菌的遗传多样性

为研究藻际微生物多样性与紫菜健康养殖的关系,从江苏南通(养殖)、山东青岛(野生)、浙江温州(养殖)三地的条斑紫菜叶状体和江苏东台条斑紫菜贝壳丝状体及其周围的海水样品中分离了条斑紫菜外生细菌。根据菌落特征和菌体形态将获得的63株细菌分为21种表型。16SrDNA-V3片段DGGE分析结合序列测序比对结果表明:这些菌株与假交替单孢菌(Pseudoalteromonas)、嗜冷单胞菌(Psychrobacter)和芽孢杆菌(Bacillus)等10属相应菌株具有较高的同源性。通过对条斑紫菜外生细菌区系多样性分析得出:条斑紫菜藻体外生细菌组成与生活环境相关,但不同于周围海水细菌群落;不同来源(地点)、不同生理状况(健康与病烂)和不同生长阶段(叶状体和丝状体)的条斑紫菜外生菌种群组成差异较大。许多外生细菌对常见测试菌、海水养殖动物致病菌和人致病菌具有抑菌活性,其抑菌特点与紫菜生理性状相关。从健康条斑紫菜样品分离的外生菌中假交替单孢菌占优势,病烂紫菜未分离到假交替单孢菌,提示假交替单孢菌可能与紫菜健康生长有密切关系。     

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。     

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。     

坛紫菜生活史的研究现状及存在的问题

坛紫菜（Porphyra haitanensis）属暖温性海藻,是中国东南沿海的重要栽培物种,2011年度栽培面积达30余万亩。其生活史过程比较复杂,既有雌雄异体,也有雌雄同体;既存在无性生殖,也存在有性生殖;其能否产生单孢子也常常引起争议。为此,本文总结了坛紫菜的生殖及生活史的研究现状和存在的问题,旨在为坛紫菜的遗传育种提供一定的理论参考。     

干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜与失水对光合作用光化学特性的影响

采用筏式吊养的大型经济海藻坛紫菜(Pyropia haitanensis)在栽培生长期间, 常周期性地处于干出状态。本文通过测定不同水膜状态下坛紫菜的叶绿素荧光动力学相关系数, 探讨了干出状态下坛紫菜叶状体表面水膜的理化特性与失水对其光合作用光化学特性的影响。实验数据显示, 干出初始状态下, 叶状体表面水膜pH值的升高对坛紫菜的最大光化学效率Fv/Fm、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、最大相对电子传递速率ETRm和光能利用效率α均无显著性影响。当坛紫菜叶状体表面水膜盐度为0~75‰时, Fv/Fm、qP、NPQ、ETRm和α均保持稳定; 当叶状体表面水膜盐度增加到75‰~150‰时, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm则显著下降, 较盐度为33‰时分别下降了66%、84%、70%和60%, 表明覆盖高盐度水膜的叶状体PSⅡ反应中心活性受到抑制。坛紫菜叶状体在失水初期的光合活性不受影响, 当叶状体表面水膜厚度降到0后, 叶状体细胞内部开始失水, 光合活性也显著下降。严重脱水状态(失水率为75%)下, Fv/Fm、NPQ、α和ETRm较失水初期分别下降了41%、69%、38%和43%。这些研究结果表明, 坛紫菜叶状体在干出失水初期, 水分损失是由于表面水膜损失引起的, 水膜厚度随着失水率的增加呈线性下降, 表面水膜厚度的下降影响了藻体的热耗散能力; 随着失水率进一步增加, 叶状体的光合活性和热耗散能力受到不利影响, 其中热耗散能力对叶状体含水量的变化更为敏感。     

DNA序列标记在坛紫菜种质鉴定中适用性的比较分析

坛紫菜(Pyropia haitanensis)是我国南方沿海的主要海水养殖品种之一,准确的种质鉴定是避免种质混淆和实现其良种化栽培的基础.为筛选出适合于坛紫菜品系间种质鉴定的序列标记,本实验参考动物和植物条形码的构建方法,以1 1个坛紫菜种质品系为材料,对4种常用于种质鉴定的序列标记(Cox1、Cox2-3、UPA和ITS-5.8S)通过序列同源性分析和构建基于遗传距离的系统进化树两种方法进行比较分析和评价,结果发现:通过序列同源性分析,只有ITS-5.8S序列标记能将11个品系完全分开,而其他3个标记均存在多个品系序列同源性为100％,无法区分的问题;而通过基于遗传距离的系统进化树分析也表明Cox1、Cox2-3和UPA序列标记无法将11个坛紫菜品系完全区分开,而ITS-5.85序列标记除了8-Ⅰ和9-Ⅳ外,对其他品系均可以很好地区分.由此认为ITS-5.8S是适用于坛紫菜品系间种质鉴定的理想分子标记.     

中国近海外来囊藻(Colpomenia peregrina)种群遗传多样性研究

外来囊藻(Colpomeniaperegrina)是一种在潮间带分布广泛的褐藻,它能附着在牡蛎壳上进行跨海区扩散,因而是研究生物多样性变动和生物地理格局形成的良好模型。外来囊藻在中国沿海虽有分布,但关于其种群遗传多样性和分化研究的报道尚为空白。本研究采集了中国近海13个外来囊藻种群样本。通过扩增301条线粒体cox3序列,发现了26个单倍型;通过重建单倍型网络图和基于最大似然法与贝叶斯法重建系统进化树,发现外来囊藻种内遗传多样性较高, 13个种群划分为3个遗传世系,其中浙江南麂列岛的7个种群组成遗传世系A,辽宁和山东的样本则分化为遗传世系B和C。中国近海外来囊藻的这种种群遗传结构可能源于更新世末次盛冰期黄渤海、东海边缘海的环境变化和海平面的大幅下降。遗传世系A具有的较高单倍型多样性,其原因可能是南麂列岛独特的地理位置和潮间带环境的共同作用。     

山东沿海菲律宾蛤仔不同地理群体遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP技术对山东沿海菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）4个野生群体（乳山、无棣、牟平、即墨）进行了遗传多样性分析。采用6对引物组合对4个群体进行扩增,共得到356个位点,乳山群体、无棣群体、牟平群体和即墨群体的多态位点比例依次为74.40%、70.50%、72.80%、74.70%,具有较高的遗传多样性水平。其中,即墨群体多态性比例最高,无棣群体多态性比例最低。聚类分析表明,各群体间的遗传距离在0.0263～0.0448之间,乳山群体和无棣群体间的遗传距离最近(0.0263),两群体首先聚在一起,随后与牟平群体和即墨群体聚在一起。     

Genetic diversity and population connectivity of the sea urchin Tripneustes gratilla along the South African coast

The collector sea urchin Tripneustes gratilla has been identified as a species with potential for aquaculture production in South Africa. The species’ roe is considered a culinary delicacy in Asia and Europe. However, T. gratilla remains genetically uncharacterised in South Africa. Therefore, the purpose of this study was to provide baseline genetic information consisting of estimates of genetic diversity and population stratification, which may aid in future sustainable use of this urchin resource. A total of 22 species-specific microsatellite markers were used for the genetic characterisation of T. gratilla samples from along the South African coast, at Haga Haga, Coffee Bay, Hibberdene, Ballito Bay and Sodwana Bay. A moderate level of genetic diversity was observed, with an average number of alleles of 7.89 and an average effective number of alleles of 6.57, as well as an average observed heterozygosity of 0.55. Population differentiation tests suggest that the geographically representative samples form part of a single, large interbreeding population, with a global F_st estimate of 0.02 (p > 0.05). This finding is likely explained by high levels of gene flow between these locations caused by extensive larval dispersal during the planktonic larval stage. The panmixia observed within these natural populations of T. gratilla indicate that they could be managed as a single genetic stock.     

三种不同生境的桐花树种群的遗传多样性和遗传分化

采用垂直板型聚丙烯酰胺凝胶电泳测定了三种不同生境的桐花树（Ａｅｇｉｃｅｒａｓ ｃｏｒ ｎｉｃｕｌａｔｕｍ）种群的遗传多样性和遗传分化。桐花树和种群水平都维持有较高的遗传变异性,观察杂合度分别为０．２５２和０．２４４。期望杂合度分别为０．２６６、０．２４０。种群间遗传分化系数为０．１２７,表明总的遗传变异中有１２．７％来自种群间,种群间遗传距离和遗传一致度均值分别为０．０６０和０．９６４,基因流畅,Ｎｍ＝２．１８７。     

Genetic diversity and differentiation of mud crab Scylla serrata populations from southeastern China

The genetic diversity and differentiation of 6 mud crab Scylla serrata populations from southeastern China are investigated using allozyme electrophoresis. The mean number of alleles per locus population is 1.3 ± 0.1; the percentage of polymorphic loci per population is 27.3; the observed heterozygosity ranges from ( 0.195 ± 0.083)to ( 0.241 ± 0.090) and the expected heterozygosity ranges from ( 0.105 ± 0.043 ) to ( 0.131 ± 0.047 ). The coefficient of gene differentiation among populations is low (Fst =0.032), indicating that only 3.2 % of the total genetic diversity comes from inter-population, while the remaining 96.8 % comes from intra-population differences.The genetic distance among populations is 0.000～0.008 (the average is 0.002). Gene flow among the populations is large (Nm= 7.56).Genetic structure is very similar among 6 Scylla serrata populations.     

基于线粒体控制区的中国东南沿海黄鳍棘鲷群体遗传多样性和遗传分化

本研究通过对线粒体控制区序列进行分析的技术手段,对中国宁德（ND）、厦门（XM）、漳浦（ZP）、南澳岛（NAD）、湛江（ZJ）、海口（HK）与北海（BH）的7个野生黄鳍棘鲷（Acanthopagrus latus）群体的遗传多样性和遗传分化进行比较分析。结果表明：中国东南沿海的野生黄鳍棘鲷群体呈现出中等以上的遗传多样性特征,48个黄鳍棘鲷样品的控制区序列长度为580 bp,单倍型数目为44个,总体的单倍型多样性指数（Hd）和核苷酸多样性指数（Pi）分别为0.996和0.017 30。7个野生黄鳍棘鲷群体间的遗传分化程度较低,各群体间的遗传距离为0.010 28~0.029 87。群体间的遗传分化系数（FST）为-0.068 41~0.545 86,北海群体和其他群体间存在一定程度的遗传分化。AMOVA分析显示群体内的遗传变异占比为83.34%,大部分遗传变异发生在组群内;但北海群体与其他6个群体分为两个组群后,组群间的遗传变异占比为42.66%,两个组群间存在较大程度的遗传变异。基于Kimrua距离法构建的系统进化树中显示北海群体聚为一个分支,另外6个群体聚为一支。基于TCS network构建的单倍型网络图中44个单倍型混杂在一起,未按照水系格局和地理距离进行分布,表明黄鳍棘鲷群体间未形成多个单系群。本研究可为中国东南沿海野生黄鳍棘鲷群体的种质资源利用和保护提供科学依据。     

山东半岛北岸不同生境潮间带浮游细菌多样性研究

通过提取山东半岛北岸不同类型潮间带海水样品的总DNA,构建16S r DNA文库,利用群落相似性分析(ANOSIM)和非度量多维尺度转换排序(NMDS),探究潮间带类型对浮游细菌群落结构的影响,并对比了与近海浮游细菌群落结构的差异。分析结果显示,浮游细菌的丰度及多样性受到潮间带类型的影响,烟台养马岛泥滩、石滩、辛安河沙滩、黄河三角洲碱蓬区和天鹅湖海草区以变形菌门占优势,而黄河三角洲米草区以拟杆菌门为优势菌,其中,天鹅湖海草区浮游细菌的丰富度和多样性最高。潮间带海水中浮游细菌的组成与近海存在显著差异,潮间带浮游细菌的丰度及多样性均显著高于近海。推测季节因素、植被类型、有机质来源可能是造成潮间带不同生境与近海浮游细菌多样性差异的重要因素。     

Genetic diversity and differentiation of mud crab Scylla serrata populations from southeastern China

The genetic diversity and differentiation of 6 mud crab Scylla serrata populations from southeastern China are investigated using allozyme electrophoresis. The mean number of alleles per locus population is 1.3 ± 0.1; the percentage of polymorphic loci per population is 27.3; the observed heterozygosity ranges from (0.195±0.083) to ( 0.241±0.090) and the expected heterozygosity ranges from ( 0.105±0.043 ) to ( 0.131±0.047 ). The coefficient of gene differentiation among populations is low (Fst =0.032), indicating that only 3.2 % of the total genetic diversity comes from inter-population, while the remaining 96.8 % comes from intra-population differences. The genetic distance among populations is 0.000-0.008 (the average is 0.002). Gene flow among the populations is large (Nm = 7.56).Genetic structure is very similar among 6 Scylla serrata populations.