山瑞鳖保种群体遗传多样性分析及微卫星标记开发

来源 :云南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yongzhujushi
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山瑞鳖(Palea steindachneri)是《国家重点保护野生动物名录》二级野生保护动物,形态与中华鳖(Pelodiscus sinensis)相似,主要分布于我国云南、广西、贵州、广东等南方山区,云南省是山瑞鳖的主要栖息分布地之一。由于山瑞鳖对环境比较敏感,而近年来水利工程的修建等人为因素对山瑞鳖原有的栖息地造成了破坏,使其在自然界的竞争中处于劣势状态,恢复其自然种群结构已刻不容缓。目前对于山瑞鳖的研究主要集中在生物学特性、人工繁育和驯化养殖方面,利用分子生物技术对山瑞鳖的研究进展较缓慢,还未有人研究山瑞鳖基因组SSR位点信息,这严重制约了山瑞鳖种质资源的保护与开发利用。因此,研究山瑞鳖保种群体遗传结构和遗传多样性并开发SSR标记是非常有必要的。本研究以云南山瑞鳖保种群体为研究对象,利用分子生物技术对保种群体进行了初步研究。主要研究结果如下:(1)参照已发表文献的山瑞鳖线粒体Cytb基因引物,扩增得到F3代群体和F4代群体共45个个体的线粒体Cytb基因序列。用DNAStar和MEGA软件剪切校对后序列长度为1000bp,碱基A、T、C和G的平均含量分别为31.28%、27.19%、30.18%和11.35%,共检测到9个多态位点,其中5个为单一多态位点,4个简约信息位点。在两个群体中共检测到9种单倍型,其中F3代群体有7种单倍型,F4代群体有3种单倍型,单倍型间没有明显的谱系结构,亲缘关系较近。两个群体内遗传背景单一,个体间平均遗传距离较小,随着保种代数的增加群体的遗传多样性水平也在逐渐降低,近交现象明显。中性检验和核苷酸歧点分布图显示,F3代群体和F4代群体历史上可能经历过扩张。(2)利用二代高通量测序方法测定了山瑞鳖简化基因组,从拼接的序列中检测微卫星位点,并使用毛细管电泳筛选多态性微卫星标记。共获得5.355Gb原始数据,组装contig检测到21690个SSR位点,以单核苷酸重复基序位点(43.77%)最多,六核苷酸重复基序最少,占比仅1.05%,二核苷酸重复类型的主要基序为AC/AG。选取F4代保种群体中差异性大的8个样本筛选设计的200对引物,有189对可以扩增出稳定的条带,其中7对具有较高的多态性。(3)利用7对多态性SSR引物分析了F4代保种群体的遗传多样性,结果显示,群体平均多态信息指数(PIC)为0.26,平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)均值较为接近,分别是0.30和0.32,有一个位点极显著偏离哈迪-温伯格平衡(P<0.001),该保种群体的杂合度水平偏低,遗传多样性水平较低,外部环境对群体的影响较小。群体平均近交系数(Fis)为0.0638,说明群体内没有明显的遗传分化,杂合子缺失,遗传结构单一,可能在保种过程中存在近亲繁殖的现象。综上所述,本研究分析了山瑞鳖线粒体Cytb基因序列特征,通过简化基因组测序开发了山瑞鳖SSR分子标记。分析了两个群体的遗传多样性和遗传结构,为山瑞鳖云南群体今后的保种和保护提供科学依据,在今后的保种过程中应尽量避免亲缘关系较近的两个个体交配,利用分子生物技术辅助育种,防止出现近交衰退现象。
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