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本文以中国北方沿海的扁玉螺(Neverita didyma Roding)野生群体为研究对象,应用简单重复序列区间扩增(inter simple sequence repeat,ISSR)分子标记技术,对扁玉螺的遗传多样性进行了研究,从群体遗传学角度揭示了扁玉螺野生群体的遗传结构,对其种质资源的遗传多样性进行了评估,探讨了不同野生群体之间的遗传关系,以期为保护和合理利用扁玉螺种质资源提供理论依据。主要研究结果如下:
1、通过优化ISSR-PCR反应体系,从30个ISSR引物中筛选出13个用于ISSR分析。13个引物均显示出不同程度的多态性,在3个群体90只个体中共检测到161个位点,平均每个引物记录12.4个位点,扩增产物的分子量大多在200 bp-1600 bp之间。
2、多态性位点比例和Shannons指数是衡量群体遗传多样性的重要指标之一。实验结果显示:青岛、大连和烟台3个群体的多态性位点分别为74.53%、74.53%、85.09%,可见,烟台群体的多态性位点比例明显高于青岛和大连群体,虽然大连群体和青岛群体的多态位点百分率相同,但综合Shannons信息指数(I)和Neis基因多样性指数(h)两组数据来看,各群体遗传多样性水平的高低依次为YT>QD>DL。
3、Neis基因多样性指数(h)和Shannons信息指数(I)在群体水平上分别为0.2811和0.4189,在物种水平上分别为0.3395和0.5113,显示出扁玉螺群体拥有较高的遗传多样性水平,物种水平的遗传多样性高于群体水平。群体内遗传多态度比例(Hpop/Hsp)为0.7873,群体间遗传多态度比例(Hsp-Hpop)/Hsp为0.2127,即扁玉螺群体发生的遗传变异有78.73%存在于群体内,21.27%的变异存在于群体间,这说明群体内的变异是导致群体间分化的重要因素。
4、利用AMOVA的等级剖分法得出的群体间和群体内对总的遗传变异的贡献率表明,扁玉螺27.16%的变异发生在群体间,72.84%的变异发生在群体内,显著性检验显示扁玉螺群体间和群体内均有极显著的遗传分化(φst=0.2720,P<0.001)。这与上述3中的分析结果是一致的。
5、群体内的遗传相似度反映了群体内个体间的遗传差异,本实验结果显示:QD群体内个体间的遗传相似系数平均为0.7709;YT群体内个体间的遗传相似系数为0.7307;DL群体内个体间的遗传相似系数为0.7824,表明YT群体内个体间的遗传差异较大。
6、遗传距离(D)和遗传相似度(S)是衡量群体间遗传变异程度的重要参数,S值越大,表明亲缘关系越近,遗传变异越小;而D值越大,则表明亲缘关系越远,遗传变异越大。通过对青岛、大连和烟台3个群体之间的遗传相似系数和遗传距离进行比较的结果显示:QD与DL之间的遗传距离最大,DL与YT群体间的遗传距离最小。遗传相似度的结果为YT与DL群体间的遗传相似系数最大。表明在扁玉螺3个自然群体中,DL与YT之间的亲缘关系较近,DL与QD之间的亲缘关系较远。
7、根据群体间的遗传距离和个体间的遗传相似度,用NTSYS V2.20软件中的不加权类平均聚类法(UPGMA)分别对三个群体及三个群体的90只个体进行聚类。结果显示:群体间的聚类结果与上述6完全相同;QD、DL和YT群体内的各30只个体分别汇聚成各自独立的一支,表明群体内的个体间有高度的遗传相似性。
8、扁玉螺3群体之间的基因分化系数(Gst)为0.1720,由Gst估算的基因流(Nm)为2.4063。这表明3群体之间存在着有效的基因流,遗传漂变不是影响扁玉螺群体遗传分化的主要因素;引起扁玉螺群体遗传分化的因素可能与其繁育方式、各居群之间分布不连续造成的地理隔离、以及人为过度采捕导致资源量减少等因素有关。