论文部分内容阅读
人类活动的影响和水环境的剧烈变化可能导致了水体中枝角类的遗传多样性发生变化。蚤状溞(Daphnia pulex)和拟同形溞(Daphnia similoides)分布范围广,常被作为模式生物。本研究以16S r DNA、COI基因、18S r DNA和ITS基因为分子标记,探究长江中下游地区浅水湖泊二种溞属枝角类休眠卵的遗传多样性。1)以16S r DNA、COI基因和18S r DNA为分子标记,研究长江中下游地区10个水域中蚤状溞的遗传多样性。通过对16S r DNA、COI基因和18S r DNA序列的分析,A+T(65.4%,58.4%,54.6%)的碱基含量明显高于G+C(34.6%,41.6%,45.4%)的碱基含量,这与无脊椎动物A、T含量较高的特点相一致。16S r DNA和COI基因的遗传分析显示,来自长江中下游地区10个水域中蚤状溞的遗传距离差异较小(16S r DNA为0-0.8%,COI基因为0-1.5%),在构建的进化树中已初步进化为两个分支,且与其所处的地理位置分布相一致。曼-惠特尼检验(COI基因:Z=-3.172,P=0.002;16S r DNA:Z=-3.096,P=0.002;18S r DNA:Z=-3.378,P=0.001)及科尔莫格罗夫-斯米尔诺夫检验(COI基因:Z=1.789,P=0.003;16S r DNA:Z=2.012,P=0.001;18S r DNA:Z=2.012,P=0.001)均表明:蚤状溞的遗传距离在湖泊内和湖泊间存在显著差异。分子方差分析(AMOVA)检验显示,基于16S r DNA和COI基因,蚤状溞在中游和下游湖泊间存在显著地遗传差异。此外国内10个水域中的蚤状溞与来自加拿大、俄罗斯以及日本的蚤状溞之间的平均遗传距离达到了9.1%-10.5%,超出了同一物种遗传差异的范畴,可能已进化为不同的亚种。2)以16S r DNA、COI基因和ITS基因为分子标记,探究巢湖不同沉积层(1cm-20 cm)中拟同形溞休眠卵的遗传差异和系统进化。K-2P双参数模型(Kimura2-parameter)、最大相邻相似法计算(Maximum likelihood)以及贝叶斯参数分析结果显示出高度的一致性。对不同沉积层中拟同形溞休眠卵16S r DNA和COI基因序列分析,显示A+T含量(分别为68.8%和63.8%)明显高于G+C含量(分别为31.2%和36.2%)。而ITS基因序列的A+T和G+C的含量分别为46.3%和53.7%。拟同形溞16S r DNA、COI基因和ITS基因序列的遗传距离分别为0-0.7%,0-2.5%和0-9.7%。不同沉积层中拟同形溞休眠卵个体之间基因序列碱基位点的变异分析,显示16S r DNA、COI基因和ITS基因等三种序列中均存在规律性的碱基位点变异。在16S r DNA序列片段中,5个变异位点显示出明显的碱基变异规律。如第54号位点在15 cm-20 cm沉积层的个体序列中为T碱基,而在1 cm-15 cm中均被A碱基替换;第58号位点在15 cm-20 cm沉积层的个体序列中为G碱基,而在1cm-15 cm中则表现为缺失位点。在拟同形溞COI基因序列片段中,7个变异位点表现出明显的碱基变异规律。如第7号位点在5 cm-20 cm中以C碱基为主,而1 cm-5 cm中被T碱基替换;在527号位点上5 cm-20 cm中以C碱基为主,而1 cm-5 cm中被G碱基替换。在拟同形溞ITS基因序列片段中,第205号位点到925号位点之间为变异区,其中15个变异位点表现出明显的碱基变异规律。如第541号位点在10 cm-20 cm沉积层的个体序列为A碱基,而在1 cm-10 cm中均被G碱基替换;第1305号位点在10 cm-20 cm沉积层的个体序列为T碱基,但在1 cm-10 cm中被C碱基替换。ITS基因序列位点变异暗示出位于1 cm-10 cm沉积层的拟同形溞个体与位于10 cm-20 cm的个体在某些碱基位点上存在着规律性的过渡变异。