肉瘤类金鱼群体遗传关系的微卫星分析

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金鱼(Carassius auratus)不仅在中国是一种非常重要的观赏鱼,而且在世界各地都非常流行。众所周知,金鱼是野生鲫鱼的突变体经长期人工选育而来的。在长期的选育过程中金鱼的品种逐渐增多。因为金鱼的体色和外部形态的多变,其各种变异非常丰富,这在动、植物变异中是十分罕见的。其中按照金鱼头上的肉瘤来分,可以分为高头类、狮头类和虎头类。金鱼的肉瘤从某种意义上来说其实是一种病态组织,属于金鱼头部的赘生物。其存在加重了金鱼头部和鳃盖的负担、甚至会影响到金鱼的呼吸。肉瘤随着金鱼的生长过程逐渐增大,刚孵化的高头幼鱼的头部并非一开始就能长出肉瘤,需要经过几个月的饲养之后才会在头部逐渐长出。目前虽能较好地培育、繁殖出具有美丽而丰满的头瘤,但是从遗传学的角度对这些肉瘤类品系金鱼的形成成因等还不清楚。因此通过从遗传物种DNA的角度来分析肉瘤类金鱼的遗传多样性、品种间的遗传差异等都具有十分重要的意义。本研究从金鱼群体微卫星的标记开发、肉瘤类金鱼群体的分子遗传变异和遗传进化关系等方面进行研究分析,具体研究内容如下:1、金鱼的微卫星标记开发金鱼最早起源于野生鲫鱼,在后期的饲养和人工选择下而演化出各种不同的品系金鱼。比如龙睛金鱼、蛋种金鱼和琉金金鱼。在本研究中,我们利用磁珠富集法开发了金鱼的18对微卫星引物。并应用于60尾不同品种的金鱼样本的遗传变异来检测其有效性。结果显示每个引物的等位基因数在2到6之间,观测杂合度和期望杂合度分别是0.1500-0.9167和0.3125-0.7840。这18个微卫星位点均不偏离哈迪-温伯格平衡。这些微卫星标记可以为不同金鱼群体结构和遗传变异等方面的研究提供了工具。2、不同肉瘤类金鱼群体之间的遗传变异水平与遗传关系研究运用SSR分子标记首次对六个肉瘤类金鱼群体(鹤顶红、黄顶白高头、红狮头、黑狮头、红虎头及白虎头金鱼)的遗传结构、瓶颈效应以及遗传关系进行了研究,并对这些新开发的金鱼多态性微卫星进行了评估。结果显示这六个肉瘤类金鱼群体间的遗传分化显著,但绝大多数遗传变异来源于个体内,而非群体间。各群体间的遗传分化达到显著水平,其中白虎头金鱼群体与红虎头金鱼群体之间的遗传分化水平最低,而与其他四个肉瘤类金鱼群体之间的遗传分化较高。主成分分析和贝叶斯聚类结果显示,鹤顶红金鱼群体与其他五个肉瘤类金鱼群体存在明显的遗传差异,白虎头金鱼群体与红虎头金鱼群体群体遗传关系较近,这两个金鱼群体与其他四个群体遗传关系较远,黄顶白高头金鱼群体、红狮头金鱼群体以及黑狮头金鱼群体这3种金鱼群体遗传关系最近。红狮头金鱼、黑狮头金鱼、鹤顶红金鱼和黄顶白高头金鱼等以上金鱼肉瘤类金鱼群体在引入过程中经历过遗传瓶颈。而所有的红虎头金鱼和白虎头金鱼群体均不存在显著的遗传瓶颈效应。
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