都柳江鲇形目两种经济鱼类种群Cyt,b基因的遗传多样性分析

摘要：【目的】研究分析贵州都柳江鲇、斑鳠种群细胞色素b基因（Cyt b）的遗传多样性，为都柳江鲇形目经济鱼类资源的保护和开发利用提供参考依据。【方法】以PCR扩增都柳江鲇、斑鳠种群的Cyt b基因序列，经双向测序、拼接后采用相关在线软件进行序列变异及遗传多样性分析。【结果】都柳江鲇、斑鳠种群Cyt b基因序列均为1122 bp，分别检测到46和15个变异位点，对应定义为11个单倍型（NHap1～NHap11）和10个单倍型（BHap1～BHap10）。都柳江鲇、斑鳠种群的单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数分别为0.646、0.00899和0.610、0.00101。都柳江鲇、斑鳠种群Cyt b基因序列均编码374个氨基酸，包含20种氨基酸，以亮氨酸平均含量最高（17.65%和16.58%）、半胱氨酸平均含量最低（0.80%和0.78%）。4种碱基在这两种鱼类Cyt b基因密码子第1位点上出现频率约等，在第2、3位点上的出现频率则存在明显差异。都柳江鲇、斑鳠種群Cyt b基因密码子第3位点上的变异频率显著高于第1和第2位点，但第3位点上的变异多为同义突变。【结论】都柳江鲇种群大小稳定，具有较丰富的遗传多样性；都柳江斑鳠种群遗传多样性较匮乏，可能经历过瓶颈效应和种群扩张事件，急需开展种群保护和恢复工作。

关键词： 鲇；斑鳠；Cyt b基因；遗传多样性；都柳江

中图分类号： S917；Q959.4 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）10-1766-06

0 引言

【研究意义】鲇（Silurus asotus）、斑鳠（Hemibagrus guttatus）为我国重要淡水经济鱼类，分别隶属于鲇形目（Siluriformes）的鲇科（Siluridae）和鲿科（Bagridae）。鲇在我国各大水系均有分布（除新疆和西藏外）；斑鳠主要分布于钱塘江、九龙江和珠江等水系（褚新洛等，1999），因其肉质细嫩、味道鲜美、无肌间刺等优点，被视为珠江四大名鱼之一（陈焜慈等，1999）。都柳江位于贵州境内，为珠江水系西江中游支流——柳江的源流。近年来，因鲇和斑鳠的市场需求量不断增大，在都柳江受到高强度捕捞，其野生资源遭受严重破坏。因此，深入研究都柳江鲇、斑鳠种群遗传多样性及其分布现状，对开展这两种鱼类野生种群资源的利用与保护具有重要意义。【前人研究进展】DNA分子标记是鱼类遗传多样性研究的有效手段（Liu and Cordes，2004），可为制定鱼类种质资源的利用与保护策略提供参考依据。线粒体DNA（Mitochondrial DNA，mtDNA）为核外基因，具有母系遗传的特点，因其复制过程中缺乏修复机制而导致其序列的累积变异速率远高于核基因组的变异速率，现已成为群体遗传学研究中的理想分子标记（Saccone et al.，1991）。细胞色素b基因（Cyt b）是mtDNA中结构和功能研究较清楚的编码基因之一，其进化速度适中，适用于种群遗传多样性检测，现已在鱼类种群遗传多样性研究中得到广泛应用（Meyer and Wilson，1990；徐宇等，2015）。杜民等（2009）基于Cyt b基因序列探讨我国南海裸胸鳝属（Gymnothorax）鱼类系统发育关系，结果发现除蠕纹裸胸鳝（Gymnothorax kidako）来源于日本海外，其余5种裸胸鳝均来源于我国南海，但彼此间并无明显的地域差异。肖明松等（2013）对淮河鲇的7个野生种群Cyt b基因进行测定，结果表明，淮河鲇野生种群的遗传多样性较高，且各种群间未发生明显的地理分化。钟立强等（2013）对长江中下游5个湖泊的黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）种群Cyt b基因进行分析，结果表明，5个群体间遗传分化系数Fst为0.0684，几乎所有变异均来自群体内，群体间遗传分化极小，即长江中下游不同黄颡鱼种群尚未分化成不同的分支谱系，种群间存在广泛的基因交流。徐丹丹（2013）对鲇的长江、珠江、辽河及东南沿海等8个不同地理种群Cyt b基因进行分析，结果显示这8个地理种群尚保存着较丰富的遗传多样性。李大命等（2015）以Cyt b为分子标记对太湖大银鱼（Protosalanx chinensis）野生群体进行遗传多样性分析，结果表明太湖大银鱼种群稳定，尚未经历种群扩张。【本研究切入点】目前，贵州都柳江鲇、斑鳠野生资源正遭受过度捕捞，开展其野生种群保护及种质资源遗传多样性评估十分迫切，但至今鲜见有关贵州都柳江鲇、斑鳠野生种群遗传多样性的研究报道。【拟解决的关键问题】通过对贵州都柳江鲇、斑鳠的Cyt b基因序列进行测定分析，研究其种群的遗传多样性，为都柳江鲇形目经济鱼类的资源保护和开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

于都柳江干流上、中、下游的独山、三都、榕江和从江分别收集野生鲇、斑鳠各39尾鲜活个体。每尾活鱼取背部肌肉3.0～5.0 g，以无水乙醇固定后及时带回实验室，-20 ℃保存备用。

1. 2 DNA提取

采用北京天根生化科技有限公司提供的DNA提取试剂盒，参照其说明从肌肉样品提取基因组DNA。DNA的质量和纯度用1.0%琼脂糖凝胶电泳进行检测，-20 ℃保存备用。

1. 3 Cyt b基因扩增与测序

用于扩增鲇、斑鳠Cyt b基因片段的引物为通用引物L14724（5"-GACTTGAAAAACCACCGTTG-3"）和H15915（5"-CTCCGATCTCCGGATTACAAGAC-3"）（Xiao et al.，2001），由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。PCR反应体系25.0 μL，包括2×Ex Taq Bufffer 12.5 μL，上、下游引物各1.0 μL，DNA模板2.0 μL，用ddH2O补足至25.0 μL。扩增程序参照肖明松等（2013）的方法。扩增产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳检测后，将电泳条带清晰、明亮且单一的产物送至生工生物工程（上海）股份有限公司进行双向测序、拼接，测序引物为扩增引物。

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