论文部分内容阅读
目的:
铜藻[Sargassum horneri(Turner)C.Agardh]为北太平洋特有的暖温带性海藻,其生长速度快,形成的铜藻场为多种门类的海洋动物提供了避敌、索饵、产卵的场所,被称为“生态型渔礁”,具有很高的生态价值。随着海洋生态环境及海洋生物多样性保护等问题的日益严峻,修复退化铜藻场,建设人工铜藻场的相关研究已经成为近年来的一个热点。
为了调查我国浙江沿海铜藻群体遗传多样性,评估人工铜藻场与野生铜藻场以及不同野生铜藻场内铜藻的遗传差异,本研究以浙江省南麂岛火焜岙(HKA)、南麂岛马祖岙(MZA)、洞头岛(DT)和枸杞岛(GQ)的铜藻群体为研究对象,使用现代分子生物学相关技术,对其进行了遗传多样性、遗传结构等的分析,这对铜藻群体的遗传评价、野生铜藻场的保护与恢复、人工铜藻场的建设等具有重要参考价值,同时,也为铜藻的遗传育种提供了相关背景资料。
方法:
1.本研究用3种不同的方法对铜藻总DNA进行分离纯化,并比较了其分离纯化效果以及各方法分离纯化得到的铜藻总DNA对PCR扩增反应和基于限制性内切酶反应的AFLP分子标记实验的影响;
2.对浙江省南麂岛火焜岙(HKA)、洞头岛(DT)、枸杞岛(GQ)的野生群体和南麂岛马祖岙(MZA)养殖群体的44个铜藻样品的5.8S rDNA-ITS序列进行了PCR扩增和序列分析;
3.从浙江省南麂岛火焜岙(HKA)、洞头岛(DT)、枸杞岛(GQ)的野生群体和南麂岛马祖岙(MZA)养殖群体的铜藻中随机选出2个样品,以此8个样品为供试材料,进行AFLP选择性扩增引物组合的筛选,以得到扩增条带清晰、多态性好、分布均匀的引物组合;
4.用筛选出的选择性扩增引物组合对浙江省南麂岛火焜岙(HKA)、洞头岛(DT)、枸杞岛(GQ)的野生群体和南麂岛马祖岙(MZA)养殖群体的80个铜藻样品进行AFLP分子标记实验;
5.利用PopGen32等软件对铜藻AFLP分子标记实验所得数据进行分析。
结果:
1.3种不同的DNA分离纯化方法均能得到铜藻总DNA,以此为模板均能有效进行PCR反应,成功扩增出铜藻5.8S rDNA-ITS区,检出率达100%;
2.方法1和方法2分离纯化的铜藻总DNA产生的AFLP图谱中分别观察到了部分泳道条带大量丢失或产生冗余条带的现象,而方法3分离纯化的铜藻总DNA产生的AFLP图谱没有异常带型出现;
3.本研究中,PCR扩增获得的铜藻5.8S rDNA-ITS区片段长度为1485 bp,包括部分ITS1、完整的5.8S rDNA和部分ITS2序列;序列分析表明仅有1个变异位点;将包含这一变异位点的基因型与GenBank公共数据库中已公布的2株铜藻的5.8S rDNA-ITS区序列进行比对,共有31个变异位点,其中插入/缺失位点10个;
4.通过AFLP分子标记技术,从64对选择性扩增引物组合中筛选出了20对能够扩增出条带清晰可辨、多态性好、分布均匀的引物组合;
5.用筛选出的20对引物组合对4个铜藻群体,共80个个体进行了分析,共检测到有效结合位点407个,其中多态性结合位点270个;铜藻在4个不同群体整体水平上的多态位点百分率PPL为66.34%,4个群体的多态位点百分率PPL在30.49%~46.54%之间,均值为36.09%。4个铜藻群体的Nei基因多样性指数H为0.2375,Shannon信息指数I为0.3741,4个铜藻群体的种群总遗传变异Ht和种群内遗传变异Hs分别为0.3142和0.2569,种群间遗传分化系数Gst为0.1823,群体间遗传变异占总变异的18.23%,群体内遗传变异占总变异的81.77%。4个铜藻群体间基因流动系数Nm为1.1214。其中,枸杞岛(GQ)群体的遗传多样性指数高于其他3个群体。
结论:
1.3种不同的DNA分离纯化方法得到铜藻总DNA对PCR扩增铜藻5.8SrDNA-ITS区片段无明显影响;
2.方法3分离纯化的铜藻总DNA适合进行后续的AFLP实验;
3.浙江省南麂岛火焜岙(HKA)、洞头岛(DT)、枸杞岛(GQ)的铜藻野生群体和南麂岛马祖岙(MZA)养殖铜藻群体的铜藻样品的5.8S rDNA-ITS区序列差异不明显;
4.EcoRⅠ+NNN/MseⅠ+NNN引物组合适用于铜藻基因组,可以利用筛选出的扩增条带清晰可辨、多态性好、分布均匀的AFLP引物组合对不同铜藻群体进行遗传多样性分析;
5.4个铜藻群体间遗传分化程度较低,群体间存在一定程度的基因交流,枸杞岛(GQ)群体的遗传多样性指数高于其他3个群体,可考虑将枸杞岛(GQ)群体的铜藻作为引种的种源;
6.马祖岙(MZA)养殖铜藻群体遗传多样性低于南麂岛火焜岙(HKA)野生铜藻群体,暗示人工干预对铜藻的遗传多样性产生了一定程度的影响。