论文部分内容阅读
湖北钉螺(Oncomelania hupensis)是日本血吸虫的中间宿主。由于湖北钉螺在我国的地理分布较广,以及存在表型和形态学特征的差异,有关我国分布的湖北钉螺的遗传分化问题一直受到学术界的关注,然而至今也没有完全一致的观点。对我国钉螺种群的遗传结构以及特定生境条件下钉螺种群的遗传分化尚缺乏清晰的认识。本研究利用微卫星分子标记研究我国不同地理分布区的66个钉螺种群的遗传结构和江汉平原灌溉沟渠分布的24个钉螺种群的遗传分化。
采用FIASCO方法构建了湖北钉螺的微卫星文库,筛选到41个微卫星位点。利用10个微卫星位点作为分子标记对66个钉螺地理种群的遗传变异进行分析。在1980个个体中共检测到629个等位基因,平均每个种群和每个位点都含有10个等位基因。40个钉螺种群和3个微卫星位点都显著偏离哈迪-温伯格定律。66个种群的配对FST的范围在0.061至0.759之间,表明一些种群之间存在非常大的遗传分化,这些变异较大的种群主要来源于福建、广西、台湾和云南省。Structure聚类分析、系统进化分析和主成分分析显示,云南的钉螺种群与其他种群距离较远,四川的钉螺种群独立成一枝,福建种群与台湾的两个种群聚为一枝,长江中下游地区的种群和广西的种群聚为一枝。AMOVA分析将66个地理种群分成5个组,即云南组、四川组、福建组、长江中下游组(含广西)和台湾组。组间的遗传变异是主要的遗传变异,占总变异的54.286%;其次是种群内个体间的遗传变异,占总变异的24.706%;组内的种群间的变异是21.007%。Mantel检验发现,在66个地理种群中FsT遗传距离与地理距离之间存在显著的相关性,表明我国分布的钉螺种群的遗传分化受到距离隔离的影响。在66个种群中,有15个种群偏离突变-漂移平衡,表现为显著的杂合过剩,近期经历了瓶颈效应。
同时,采用10个微卫星位点研究了江汉平原面积约3×0.5km2范围灌溉沟渠内分布的24个钉螺种群的遗传变异。10个微卫星位点在720个钉螺个体中都表现出高水平的多态性,平均每个种群和每个位点均含有14个等位基因。22个钉螺种群和9个微卫星位点显著偏离哈迪-温伯格定律,表明在较小的地理范围内的钉螺种群,基因频率波动较大,遗传上处于不稳定状态。种群的平均FsT是0.133,表明在如此小范围的生境中,钉螺种群已经存在中等程度的遗传变异。Mantel检验发现,地理距离4km以内的钉螺种群的遗传距离RsT与地理距离之间不存在显著的相关性。种群之间的基因流范围在1.20至4.31之间,尽管种群之间的地理距离较近,但是并没有发现高水平的基因流。19个种群检测出显著的杂合过剩,偏离了突变-漂移平衡,可能近期经历了瓶颈效应。
综上所述,我国不同分布区的钉螺种群已发生了较大甚至非常大的遗传分化,甚至在相同区域的钉螺种群之间也存在一定程度的遗传分化。一些被隔离的钉螺种群存在严重的瓶颈效应,这些种群一旦突破瓶颈效应种群可能呈迅速增长态势。在江汉平原灌溉沟渠即水网型地区分布的钉螺种群的基因频率波动较大,遗传上处于不稳定状态,大部分的种群经历了瓶颈效应,具有中等程度的遗传变异,表明这些种群出现了比较近期的变化。本研究为进一步研究钉螺和其寄生虫—血吸虫系统的多样性和进化奠定了坚实基础。