刀鲚(Coilia ectenes)与日本鲚群体(C.nasus)的形态学、遗传学研究

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本文以刀鲚群体(Coilia ectenes)和日本鲚群体(C.nasus)为研究对象,利用形态学观察、生物学测定、同工酶分析和线粒体DNA序列分析方法进行研究,目的是确定刀鲚群体(C.ectenes)和日本鲚群体(C.nasus)的分类地位,以期填补鲚属鱼类形态学、遗传学研究的空白,为日益衰退的刀鲚种质资源合理开发和恢复提供基础理论依据,对鱼类的多样性保护也具有重要意义。 一、采用形态学测量方法研究刀鲚(C.ectenes)群体与日本鲚(C.nasus)群体的形态差异程度。研究结果表明,分节特征方面,按照麦尔的75%法则,纵列鳞片、棱鳞数、臀鳍鳍条、脊椎骨数在中、日间分化达到种以上水平。量度特征方面,单因素方差分析结果显示,11个变量在中、日群体间均存在不同程度的差异,其中胸鳍长/体长、眼径/头长、吻长/头长、眼后头长/头长与眼径/眼距变量差异显著,但差异程度尚未达到亚种水平,仅可作为分类的参考数据。对中、日群体的量度特征和分节特征分别作聚类分析,结果一致:日本的两个群体单独聚为一支,中国的群体单独聚为一支。根据我们的研究结果,并参照日本学者田北辙<[17-18]>对韩国C.ectenes与日本C.nasus形态学研究,我们认为按照形态学差异程度,中国的C.ectenes与日本的C.nasus应属两个种。形态学分类是基础,有很多不足之处,为进一步确定这两个种的分化程度,我们采用同工酶技术研究两个种的生化遗传变异程度。 二、采用水平凝胶电泳技术对刀鲚(C.ectenes)的三个群体(镇江、东营、如皋)与日本鲚的(C.nasus)两个群体(柳川、盐田川)进行同工酶比较分析。采用肌肉和肝脏两种组织,肝脏组织共检测五种酶:PGDH、LDH、ALP、SOD、IDHP,肌肉组织检测五种酶:MDH、AAT、LAP、MPI、PGM,检测到17个位点.MDH-1<*>,MDH-2<*>,MDH-3<*>,LDH-1<*>,LDH-2<*>,LDH-3<*>,LDH-4<*>,LDH-5<*>,IDHP<*>,ALP<*>,SOD<*>,PGDH<*>,MPI<*>,PGM<*>,AAT<*>和LAP<*>。在0.99水平,MDH-1<*>、PGM<*>和MPI<*>三个位点表现为多态,镇江、东营、如皋及日本有明海的柳川、盐田川,多态位点比例分别为0.0588、0.1765、0.0588、0.1176、0.0588;平均观测杂合度分别为0.0284、0.0381、0.0273、0.0185、0.0049;平均预期杂合度分别为0.0277、0.0395、0.0273、0.0170、0.0126;平均有效等位基因数分别为1.0522、1.0977、1.0511、1.0221、1.0160。中国C.ectenes群体与日本的C.nasus群体间平均遗传距离为0.0028(0.0014~0.0054);中国群体遗传距离范围为0.0009(0.0000~0.0014),日本两个群体遗传距离为0.0006。依照Nei(1975)<[49]>的物种间遗传距离的研究结果,C.ectenes与C.nasus遗传变异水平较低。邻接关系树的结果可以将两个种的群体分开,日本的单独聚为一支,中国的单独聚为一支。本文研究的结果表明同工酶技术在鲚鱼鱼类的种间划分上提供的生化遗传变异依据尚有不足之处。我们尝试首先选择比较保守的Cytb基因片段研究两个种的遗传分化程度,利用PCR技术扩增两个种的Cytb基因片段,以期进一步研究两个种的遗传分化程度,找到一种完全适合划分鲚属鱼类的分子遗传标记。 三、利用PCR技术对线粒体DNA Cytb基因片段进行了扩增和序列测定。研究了刀鲚群体(C.ectenes)与日本鲚群体(C.nasus)之间的遗传关系、分子多态、遗传结构和遗传分化程度。使用线粒体DNA(mitocbondrial DNA,mtDNA)的细胞色素 b(cytoehrome b,cytb)基因片段序列进行分析。40个个体,415bp同源序列,共检测到3个变异位点,412个非变异位点,无缺失或插入;检测到4种单倍型,单倍型多样度为0.23,平均核苷酸多样性指数为0.059%,平均核苷酸差异数为0.24,T、C、A、G四种核苷酸的平均含量分别为30.1%、25.3%、29.9%、14.7%,C.ectenes与C.nasus之间的遗传距离为0.0006,显示遗传差异很小。刀鲚群体(C.ectenes)共检测到三种单倍型:单倍型1(Hap_1)、单倍型2(Hap_2)和单倍型3(Hap_3),日本鲚群体(C.nasus检测到三种单倍型:单倍型1(Hap_1)、单倍型2(Hap_2)和单倍型4(Hap_4),与中国群体共享2个单倍型,日本群体的单倍型多样度、核苷酸多样度均高于中国群体,C.ectenes与C.nasus之间在碱基含量上差异不显著。Tajma-D检验结果表明C.ectenes与C.nasus之间差异不显著,Fu`st检验较为敏感,检验结果表明差异显著。邻接关系树结果表明,中国的镇江与东营群体和日本的柳川与盐田川群体聚为一支。
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