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基于微卫星标记的黄唇鱼遗传多样性研究

赵彦花 区又君 温久福 李加儿 周慧

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基于微卫星标记的黄唇鱼遗传多样性研究

    作者简介: 赵彦花(1990—),女,硕士研究生,从事鱼类种质资源鉴定及基础生物学研究。E-mail: zyhrenata@163.com;
    通讯作者: 区又君, ouyoujun@126.com
  • 中图分类号: S 917.4

Analysis of genetic diversity of Bahaba flavolabiata based on microsatellite markers

    Corresponding author: Youjun OU, ouyoujun@126.com ;
  • CLC number: S 917.4

  • 摘要: 文章利用微卫星标记对珠江口海域19个黄唇鱼(Bahaba flavolabiata) DNA样品进行了遗传多样性研究,以期为黄唇鱼的种质鉴定和保育等研究奠定基础。结果显示,29个微卫星位点的等位基因数(Na)分别为2~7个,等位基因总数为121个,平均等位基因数为4.17个。有效等位基因数(Ne)介于1.060 6~6.056 1,总和为85.205 0。平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.659 3和0.597 3。多态性信息含量(PIC)介于0.055 5~0.813 7,平均值为0.542 3,其中19个位点表现出高度多态性。5个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(校正P≤0.036)。基因丰富度(Rs)介于2~6.976,总和为119.638。基因多样性(GD)介于0.059~0.856。这些数据显示黄唇鱼群体遗传多样性处于较高水平。
  • 图 1  黄唇鱼双重荧光PCR的产物电泳图

    Figure 1.  Electrophoretogram of fluorescent double-plex PCR of B. flavolabiata

    图 2  黄唇鱼微卫星引物在个体中的等位基因峰图

    Figure 2.  Electropherogram peaks of microsatellite primers in B. flavolabiata

    表 1  29对黄唇鱼微卫星引物的信息

    Table 1.  Information of 29 pairs of microsatellite primers of B. flavolabiata

    位点
    locus
    正向引物 (F)
    forward primer
    反向引物 (R)
    reverse primer
    条带大小/bp
    size range
    退火温度/℃
    annealing temperature
    SLN01 tgcgtgtctgtgtttcttgtatt accaacgtttcattttcacaaac 155 58
    SLN03 aaaaatcagtctggggtttcttc aggacgtccagagtgagaattta 135 58
    SLN05 ttcctgttatcggacacaagatt tcgccgcttattattatacacaac 100 58
    SLN07 gaaaacccaaacagacagacaag gaacacagaactctgaggaggac 106 58
    SLN09 cctcgagttcatcagccaat atgacgagtttgcagctaaaatg 148 58
    SLN11 agcttattaggctgagcattgtg gaatggttttcatttctctgcac 143 58
    SLN12 gcagagcactgaattgaaatagg aggaaaatgcaaaacgagtctta 160 58
    SLN14 tttgccataacttgtctgtgttg ctatggagcatctcccagcc 159 58
    SLN16 cagcaaataaagaaggcacagac ctctcctttcttttcctctcacc 151 58
    SLN17 ccatgcacacatacagttgttct gggtctggtaggtaggtaatgga 146 58
    SLN18 caaattcattacaaaagcagtatcca taaaaaccagagtgcgagttacc 159 58
    SLN19 gcgaaaagagcagaaagacg cgacatcttcgaaccaaaactac 153 58
    SLN20 gctgtgactttgagtcattttct tggcagaaatttatgttttcatt 160 58
    SLN21 gttgtctcaaatgctgtgttttg catgttcagacacatatcccaga 130 58
    SLN22 acactagctgtcatgtggctctc tttttgttttgcacctcatacct 141 58
    SLN24 ttctaccacgccaggtaacac ccgaataactatggggagaaagt 89 58
    SLN25 cacaacactccaaatcctttttc aggtcctctcacacactgaagag 157 58
    SLN26 ccagtggctggatgtcagtag atctctccacagcaataaggtca 135 58
    SLN29 agcctcgacacactctgaagac ccaaagactcgaagacagagtga 120 58
    SLN31 cattggcaacctttgacttagac gaggaggatagcataggagaagg 145 58
    SLN32 ttaatctgtggaaaaactgagcc gggaccagtctgtaaaatgagtt 146 58
    SLN33 acatgatcgacacatgacacaac gtcacgtctctgtgaggagagat 104 58
    SLN34 agctcaagacaaacaaaaagctg ggataaaattgtgtccagtcagg 156 58
    SLN35 tagggatgtaaggggaaacttgt acatttgataagcaactgccatt 156 58
    SLN38 gacgaagagagacgaagagtcaa gttacatttgagccaaccaacat 150 58
    SLN42 aagccattaagtgggaaataagc cgactctgcctcatttatcaagt 156 58
    SLN44 ctttgtcactggcgacatctagt accctgtctcagtagcacacatt 151 58
    SLN45 actgaagtgaccaatcacagagg taaaccgatcgtctgaaggaat 130 58
    SLN46 cagagtccagaacattttgatcc tactctgcagaccatactgtcca 160 58
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    表 2  黄唇鱼29个微卫星位点的遗传多样性

    Table 2.  Genetic diversity statistics in 29 microsatellite loci of B. flavolabiata

    位点 locus N Na Ne Ho He PHWE PIC Rs GD
    SLN24 15 4 2.432 4 0.200 0 0.588 9 0.033 0.502 6 4 0.624
    SLN32 19 2 1.870 5 0.526 3 0.465 4 0.568 0.357 1 2 0.477
    SLN09 16 7 4.531 0 0.562 5 0.779 3 0.112 0.747 1 6.875 0.813
    SLN05 18 7 6.056 1 0.944 4 0.834 9 0.469 0.813 7 6.976 0.856
    SLN16 17 7 3.753 2 1.000 0 0.733 6 0.174 0.702 5 6.86 0.748
    SLN07 19 3 2.714 3 0.894 7 0.631 6 0.015 0.558 1 3 0.642
    SLN44 19 4 2.787 6 0.736 8 0.641 3 0.117 0.576 8 3.992 0.656
    SLN29 18 7 4.263 2 0.944 4 0.765 4 0.405 0.735 6 6.804 0.783
    SLN45 16 3 2.497 6 0.937 5 0.599 6 0.061 0.515 1 3 0.599
    SLN19 18 5 3.192 1 0.944 4 0.686 7 0.212 0.641 7 4.833 0.699
    SLN01 19 6 3.902 7 0.894 7 0.743 8 0.626 0.707 5 5.952 0.76
    SLN03 18 2 1.456 2 0.388 9 0.313 3 0.306 0.264 2 2 0.32
    SLN34 17 2 1.972 7 0.647 1 0.493 1 0.198 0.371 5 2 0.504
    SLN26 19 4 2.569 4 0.684 2 0.610 8 0.000 0.556 4 3.96 0.626
    SLN42 17 2 1.060 6 0.058 8 0.057 1 0.901 0.055 5 1.882 0.059
    SLN22 19 4 3.721 6 0.947 4 0.731 3 0.135 0.681 6 4 0.746
    SLN25 19 5 4.247 1 0.894 7 0.764 5 0.061 0.727 5 4.999 0.782
    SLN12 18 4 2.242 2 0.333 3 0.554 0 0.036 0.498 5 3.973 0.577
    SLN11 18 4 2.347 8 0.444 4 0.574 1 0.000 0.500 3 3.952 0.595
    SLN20 16 4 2.048 0 0.437 5 0.511 7 0.585 0.461 1 3.938 0.531
    SLN31 19 3 2.181 3 0.473 7 0.541 6 0.849 0.457 5 2.993 0.558
    SLN46 19 6 5.084 5 1.000 0 0.803 3 0.117 0.776 8 5.999 0.82
    SLN14 19 3 2.766 3 0.684 2 0.638 5 0.654 0.563 5 3 0.655
    SLN17 19 3 1.464 5 0.368 4 0.317 2 0.809 0.294 0 2.992 0.325
    SLN18 16 6 3.122 0 0.750 0 0.679 7 0.736 0.641 5 5.875 0.7
    SLN21 19 3 2.533 3 0.684 2 0.605 3 0.336 0.521 2 3 0.62
    SLN35 19 4 2.329 0 0.631 6 0.570 6 0.627 0.493 3 3.783 0.585
    SLN33 19 2 1.429 7 0.368 4 0.300 6 0.325 0.255 4 2 0.307
    SLN38 19 5 4.628 2 0.736 8 0.783 9 0.055 0.748 9 5 0.807
    平均 average 0.659 3 0.597 3 0.542 3
     注:N. 数量; Na. 等位基因数;Ne. 有效等位基因数;Ho. 观测杂合度;He. 期望杂合度;PHWE. “哈迪•温伯格平衡”显著性检验P值;PIC. 多态信息含量;Rs. 基因丰富度; GD. 基因多样性  Note: N. numbers; Na. number of alleles; Ne. effective number of alleles; Ho. observed heterozygosity; He. expected heterozygosity; PHWE. Hardy-Weinberg probability test; PIC. polymorphism information content; Rs. allelic richness; GD. genetic diversity
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-26
  • 录用日期:  2019-03-27
  • 网络出版日期:  2019-05-07
  • 刊出日期:  2019-08-01

基于微卫星标记的黄唇鱼遗传多样性研究

    作者简介:赵彦花(1990—),女,硕士研究生,从事鱼类种质资源鉴定及基础生物学研究。E-mail: zyhrenata@163.com
    通讯作者: 区又君, ouyoujun@126.com
  • 1. 中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300
  • 2. 上海海洋大学水产与生命学院,水产科学国家级实验教学示范中心,上海 201306

摘要: 文章利用微卫星标记对珠江口海域19个黄唇鱼(Bahaba flavolabiata) DNA样品进行了遗传多样性研究,以期为黄唇鱼的种质鉴定和保育等研究奠定基础。结果显示,29个微卫星位点的等位基因数(Na)分别为2~7个,等位基因总数为121个,平均等位基因数为4.17个。有效等位基因数(Ne)介于1.060 6~6.056 1,总和为85.205 0。平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.659 3和0.597 3。多态性信息含量(PIC)介于0.055 5~0.813 7,平均值为0.542 3,其中19个位点表现出高度多态性。5个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(校正P≤0.036)。基因丰富度(Rs)介于2~6.976,总和为119.638。基因多样性(GD)介于0.059~0.856。这些数据显示黄唇鱼群体遗传多样性处于较高水平。

English Abstract

  • 黄唇鱼(Bahaba flavolabiata)是中国特有种,俗称金钱鮸、金钱鳘、大鸥、白花等,属硬骨鱼纲、鲈形目、石首鱼科、黄唇鱼属,仅分布于南海北部和东海南部沿海[1]。长期以来,黄唇鱼一直被视为上等补品,尤其是鳔(俗称“鱼胶”)甚为珍贵,素有“贵如黄金”之说。鱼胶具有滋补肝肾功能,赛如高丽参,止血甚佳[2]。由于生态环境恶化和过度捕捞等原因,导致黄唇鱼自然资源急剧下降,1988年被列为国家二级重点保护野生动物,2006年被世界自然保护联盟(IUCN)红色名录列为极度濒危物种(CR)。目前国内外缺乏对黄唇鱼生物学的系统研究,需要尽快开展黄唇鱼的基础生物学、生殖、苗种培育技术、疾病防控、生长发育规律及遗传多样性分析等方面的研究,以促进黄唇鱼资源的保护。

    微卫星序列(Microsatellite DNA)是广泛分布于真核生物基因组中的、由1~6个核苷酸单位组成的简单串联重复序列,又被称为短串联重复序列(short tandem repeats,STRs)和简单序列重复(simple sequence repeats,SSRs)[3-4]。具有高度多态性、中性、共显性遗传等特点,同时微卫星检测操作简单、快速、自动化,对模板DNA要求低,因此,越来越多地应用于缺乏遗传信息的濒危动物的保护遗传研究中。利用SSR标记研究种群遗传多样性已经广泛应用于水产动物的遗传学研究中,如罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)[5]、二长棘鲷(Parargyrops edita)[6]、施氏鲟(Acipenser schrenckii)[7]、翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)[8]和黄姑鱼(Nibea albiflora)[9]等。本研究对采自珠江口海域的19个黄唇鱼鳍条DNA,利用筛选的微卫星DNA多态性位点进行黄唇鱼自然种群遗传多样性评估,旨在为黄唇鱼的遗传学研究提供科学基础数据。

    • 用于黄唇鱼遗传多样性分析的样品共19尾,其中7尾来自2017年1月珠江口海域渔民误捕受伤的黄唇鱼样本,有12尾来自于中国水产科学研究院南海水产研究所区又君等在2006年收集的同一海域渔民误捕受伤的黄唇鱼鳍条样本,乙醇保存备用。

    • 12尾黄唇鱼样本由于乙醇保存时间较久,为了减少乙醇对提取DNA质量的影响,提取之前需要经过前处理步骤:把剪好的鳍条放入离心管,再倒入1 mL灭菌水,涡旋振荡30 s,再放入离心机12 000 r·min−1离心30 s,将灭菌水倒掉,滤纸吸除水分,再使用海洋动物组织基因组DNA提取试剂盒[天根生化科技(北京)有限公司DP324]提取基因组DNA。

      所有样品DNA提取结束后,取3 μL左右的样品进行电泳检测DNA质量,并用NanoDropND-1000紫外分光光度仪检测DNA浓度和质量;将得到的DNA用双蒸水稀释成100 ng·μL−1的工作液,−20 ℃保存备用。

    • 微卫星标记引物荧光修饰:本研究从课题组前期通过高通量测序开发的黄唇鱼微卫星标记中精选出29对多态性较高的微卫星引物(各标记引物信息见表1),根据扩增片段大小的差异,分别在每对引物的正向引物5'端用FAM、HEX两种不同的荧光基团进行修饰(由广州擎科生物技术有限公司合成引物),以上述提取的19个黄唇鱼基因组DNA作为模板进行PCR扩增。

      位点
      locus
      正向引物 (F)
      forward primer
      反向引物 (R)
      reverse primer
      条带大小/bp
      size range
      退火温度/℃
      annealing temperature
      SLN01 tgcgtgtctgtgtttcttgtatt accaacgtttcattttcacaaac 155 58
      SLN03 aaaaatcagtctggggtttcttc aggacgtccagagtgagaattta 135 58
      SLN05 ttcctgttatcggacacaagatt tcgccgcttattattatacacaac 100 58
      SLN07 gaaaacccaaacagacagacaag gaacacagaactctgaggaggac 106 58
      SLN09 cctcgagttcatcagccaat atgacgagtttgcagctaaaatg 148 58
      SLN11 agcttattaggctgagcattgtg gaatggttttcatttctctgcac 143 58
      SLN12 gcagagcactgaattgaaatagg aggaaaatgcaaaacgagtctta 160 58
      SLN14 tttgccataacttgtctgtgttg ctatggagcatctcccagcc 159 58
      SLN16 cagcaaataaagaaggcacagac ctctcctttcttttcctctcacc 151 58
      SLN17 ccatgcacacatacagttgttct gggtctggtaggtaggtaatgga 146 58
      SLN18 caaattcattacaaaagcagtatcca taaaaaccagagtgcgagttacc 159 58
      SLN19 gcgaaaagagcagaaagacg cgacatcttcgaaccaaaactac 153 58
      SLN20 gctgtgactttgagtcattttct tggcagaaatttatgttttcatt 160 58
      SLN21 gttgtctcaaatgctgtgttttg catgttcagacacatatcccaga 130 58
      SLN22 acactagctgtcatgtggctctc tttttgttttgcacctcatacct 141 58
      SLN24 ttctaccacgccaggtaacac ccgaataactatggggagaaagt 89 58
      SLN25 cacaacactccaaatcctttttc aggtcctctcacacactgaagag 157 58
      SLN26 ccagtggctggatgtcagtag atctctccacagcaataaggtca 135 58
      SLN29 agcctcgacacactctgaagac ccaaagactcgaagacagagtga 120 58
      SLN31 cattggcaacctttgacttagac gaggaggatagcataggagaagg 145 58
      SLN32 ttaatctgtggaaaaactgagcc gggaccagtctgtaaaatgagtt 146 58
      SLN33 acatgatcgacacatgacacaac gtcacgtctctgtgaggagagat 104 58
      SLN34 agctcaagacaaacaaaaagctg ggataaaattgtgtccagtcagg 156 58
      SLN35 tagggatgtaaggggaaacttgt acatttgataagcaactgccatt 156 58
      SLN38 gacgaagagagacgaagagtcaa gttacatttgagccaaccaacat 150 58
      SLN42 aagccattaagtgggaaataagc cgactctgcctcatttatcaagt 156 58
      SLN44 ctttgtcactggcgacatctagt accctgtctcagtagcacacatt 151 58
      SLN45 actgaagtgaccaatcacagagg taaaccgatcgtctgaaggaat 130 58
      SLN46 cagagtccagaacattttgatcc tactctgcagaccatactgtcca 160 58

      表 1  29对黄唇鱼微卫星引物的信息

      Table 1.  Information of 29 pairs of microsatellite primers of B. flavolabiata

      双重荧光PCR反应:扩增体系为50 μL,包括100 ng·μL−1基因组DNA 1 μL,2×PCR Mix 25 μL,超纯水20 μL,用FAM修饰的正向引物和其对应的反向引物各1 μL,以及另一种用HEX修饰的正向引物和其对应的反向引物各1 μL。PCR反应程序为:94 ℃预变性3 min;94 ℃变性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,35个循环;72 ℃延伸10 min,反应产物4 ℃避光保存。经过3%的琼脂糖凝胶电泳检测后,送由广州擎科生物技术有限公司完成测序和多态性检测。

      毛细管电泳检测:先对荧光PCR产物进行电泳鉴定其浓度,再稀释至毛细管检测的浓度,取稀释好的样品,加入ABI GS500LIZ内标混合,96 ℃变性10 min,立即冰浴5 min。将处理好的样品加到ABI 3730XL仪器进行毛细血管电泳检测,结果再使用Genemapper软件分析检测数据,进行基因分型。

    • 根据每个微卫星扩增产物的等位基因大小确定基因型,之后使用Arlequin 3.5[10]软件统计各标记在各群体的等位基因数;用Genepop 4.0[11]软件计算表观杂合度(Ho)与期望杂合度(He),并进行哈迪•温伯格平衡(HWE)检验;使用Sequential Bonferroni法[12]对多元统计的P值进行校正;使用Fstat 2.93计算各标记在各样本的等位基因丰富度(Rs);使用Cervus 3.0.7计算各样本的多态信息含量(PIC),以此来描述黄唇鱼相关微卫星多态性的特征。

      期望杂合度(He)和多态性信息含量(PIC)计算公式如下:

      $ H_{\rm e}=1-\sum\limits_{i=1}^{n} F_{ i}^{2} $

      $ {\rm P I C}=1-\sum\limits_{i=1}^{n} F_{ i}^{2}-\sum\limits_{i=1}^{n-1} \bullet \sum\limits_{j=i+2}^{n} 2 F_{i}^{2} F_{ j}^{2} $

      在此公式中,FiFj分别表示群体中第i个和第j个等位基因在群体中的频率,j=i+1,n为某个位点上的等位基因数。

    • 图1为利用上述29对荧光引物对19个DNA模板进行双重荧光PCR反应的PCR产物电泳图(部分),由于目的片段长度差异较小,均在150 bp左右,所以在单个电泳跑道中只显示出单条带。

      图  1  黄唇鱼双重荧光PCR的产物电泳图

      Figure 1.  Electrophoretogram of fluorescent double-plex PCR of B. flavolabiata

      黄唇鱼在29个微卫星位点的PCR产物经毛细血管电泳检测后,根据荧光标记的颜色,用软件Genemapper做基因型分析,读取单个黄唇鱼样本在各个微卫星位点的基因型片段大小,图2为部分位点在个体中的等位基因峰图。本研究中,微卫星位点SLN09和SLN16在单个黄唇鱼样本中扩增的有效等位基因数较多,均为6个(图2-AB),而大部分位点在单个黄唇鱼样本中扩增的有效等位基因数为2个,如SLN03 (图2-C),说明本研究的29对微卫星引物具有多态性。

      图  2  黄唇鱼微卫星引物在个体中的等位基因峰图

      Figure 2.  Electropherogram peaks of microsatellite primers in B. flavolabiata

    • 29个SSR标记在19个黄唇鱼样本中的遗传多样性分析结果见表2。29个微卫星位点的等位基因数(Na)的分布范围为2~7,等位基因总数为121个,平均等位基因数为4.17。有效等位基因(Ne)介于1.060 6~6.056 1,总和为85.205 0,Ne估算值为8.7,95%置信区间为7.1~10.8。Ho介于0.058 8~1.000 0,平均值为0.659 3。He介于0.057 1~0.834 9,平均值为0.597 3。PIC介于0.055 5~0.813 7,平均值为0.542 3。“哈迪•温伯格平衡”显著性检测P值后还有5个位点与“哈迪•温伯格定律”显著性背离(校正P≤0.036)。Rs介于2~6.976,总和为119.638。基因多样性(GD)介于0.059~0.856。

      位点 locus N Na Ne Ho He PHWE PIC Rs GD
      SLN24 15 4 2.432 4 0.200 0 0.588 9 0.033 0.502 6 4 0.624
      SLN32 19 2 1.870 5 0.526 3 0.465 4 0.568 0.357 1 2 0.477
      SLN09 16 7 4.531 0 0.562 5 0.779 3 0.112 0.747 1 6.875 0.813
      SLN05 18 7 6.056 1 0.944 4 0.834 9 0.469 0.813 7 6.976 0.856
      SLN16 17 7 3.753 2 1.000 0 0.733 6 0.174 0.702 5 6.86 0.748
      SLN07 19 3 2.714 3 0.894 7 0.631 6 0.015 0.558 1 3 0.642
      SLN44 19 4 2.787 6 0.736 8 0.641 3 0.117 0.576 8 3.992 0.656
      SLN29 18 7 4.263 2 0.944 4 0.765 4 0.405 0.735 6 6.804 0.783
      SLN45 16 3 2.497 6 0.937 5 0.599 6 0.061 0.515 1 3 0.599
      SLN19 18 5 3.192 1 0.944 4 0.686 7 0.212 0.641 7 4.833 0.699
      SLN01 19 6 3.902 7 0.894 7 0.743 8 0.626 0.707 5 5.952 0.76
      SLN03 18 2 1.456 2 0.388 9 0.313 3 0.306 0.264 2 2 0.32
      SLN34 17 2 1.972 7 0.647 1 0.493 1 0.198 0.371 5 2 0.504
      SLN26 19 4 2.569 4 0.684 2 0.610 8 0.000 0.556 4 3.96 0.626
      SLN42 17 2 1.060 6 0.058 8 0.057 1 0.901 0.055 5 1.882 0.059
      SLN22 19 4 3.721 6 0.947 4 0.731 3 0.135 0.681 6 4 0.746
      SLN25 19 5 4.247 1 0.894 7 0.764 5 0.061 0.727 5 4.999 0.782
      SLN12 18 4 2.242 2 0.333 3 0.554 0 0.036 0.498 5 3.973 0.577
      SLN11 18 4 2.347 8 0.444 4 0.574 1 0.000 0.500 3 3.952 0.595
      SLN20 16 4 2.048 0 0.437 5 0.511 7 0.585 0.461 1 3.938 0.531
      SLN31 19 3 2.181 3 0.473 7 0.541 6 0.849 0.457 5 2.993 0.558
      SLN46 19 6 5.084 5 1.000 0 0.803 3 0.117 0.776 8 5.999 0.82
      SLN14 19 3 2.766 3 0.684 2 0.638 5 0.654 0.563 5 3 0.655
      SLN17 19 3 1.464 5 0.368 4 0.317 2 0.809 0.294 0 2.992 0.325
      SLN18 16 6 3.122 0 0.750 0 0.679 7 0.736 0.641 5 5.875 0.7
      SLN21 19 3 2.533 3 0.684 2 0.605 3 0.336 0.521 2 3 0.62
      SLN35 19 4 2.329 0 0.631 6 0.570 6 0.627 0.493 3 3.783 0.585
      SLN33 19 2 1.429 7 0.368 4 0.300 6 0.325 0.255 4 2 0.307
      SLN38 19 5 4.628 2 0.736 8 0.783 9 0.055 0.748 9 5 0.807
      平均 average 0.659 3 0.597 3 0.542 3
       注:N. 数量; Na. 等位基因数;Ne. 有效等位基因数;Ho. 观测杂合度;He. 期望杂合度;PHWE. “哈迪•温伯格平衡”显著性检验P值;PIC. 多态信息含量;Rs. 基因丰富度; GD. 基因多样性  Note: N. numbers; Na. number of alleles; Ne. effective number of alleles; Ho. observed heterozygosity; He. expected heterozygosity; PHWE. Hardy-Weinberg probability test; PIC. polymorphism information content; Rs. allelic richness; GD. genetic diversity

      表 2  黄唇鱼29个微卫星位点的遗传多样性

      Table 2.  Genetic diversity statistics in 29 microsatellite loci of B. flavolabiata

    • 多重PCR具有省时高效、经济节约的技术优势,在鲢(Hypophthalmichthys molitrix)[13]、半滑舌鳎(Cynlossus semilaevis)[14]、大黄鱼(Pseudosciaena crocea)[15]、草鱼(Ctenopharyngodon idella)[16]、长牡蛎(Crassostrea gigas)[17]和鲮(Cirrhinus molitorella)[18]等物种的亲缘鉴定和遗传多样性分析中得到广泛应用。本研究通过双重荧光PCR进行黄唇鱼微卫星位点的扩增,经毛细管电泳检测,综合分析29对引物的荧光PCR反应产物。经Bonferroni校正后,发现5个位点显著偏离“哈迪•温伯格平衡”(校正P≤0.036),分别是SLN07、SLN11、SLN12、SLN24、SLN26。偏离“哈迪•温伯格平衡”的原因有很多,一般认为由无效等位基因、随机突变、种群间基因流、有限种群大小和迁移等因素造成[18-21]

      遗传多样性反映了一个物种的适应能力和进化程度,研究认为Ne、Ho、He和PIC这些遗传多样性参数越大,其遗传多样性水平越高,相反,物种则适应能力差,进而种群数量减少甚至灭绝[22]。29个微卫星位点的Na分别为2~7个,平均等位基因数为4.17。Ne介于1.060 6~6.056 1,平均为2.94,有效等位基因数比实际等位基因数小,通常由基因分布不均匀造成。本研究显示黄唇鱼群体具有一定的适应能力。

      PIC作为衡量SSR位点的多态性重要参数,PIC>0.5时位点呈高度多态性;0.25<PIC<0.5时位点呈中度多态性;PIC<0.25时位点呈低度多态性点[23]。本研究29个SSR位点PIC介于0.055 5~0.813 7,平均值为0.542 3;PIC大于0.5的SSR位点有19个,高度多态性位点占比为65.5%;只有1个位点小于0.25,说明开发的黄唇鱼SSR位点大部分具有高度多态性。

      杂合度是反应群体遗传变异大小的重要参数,杂合度越大,变异越大,遗传多样性水平越高[24]。本研究中黄唇鱼群体Ho平均值为0.659 3,He平均值为0.597 3,说明黄唇鱼群体内的遗传变异程度在总体上处于较高水准,具有丰富的遗传多样性与较高的选择潜力。黄唇鱼的杂合度水平低于大黄鱼的研究结果[15],不同鱼类遗传变异水平的差异可能与其受到的人工干扰程度有关。黄唇鱼HoHe值接近,表明该种群处于遗传平衡状态。

      综合等位基因数、杂合度和多态信息含量等遗传多样性指标分析结果,显示黄唇鱼群体遗传多样性仍然较丰富。虽然在过去几十年,珠江口野生黄唇鱼群体种群数量急剧下降,但其遗传多样性水平并没有发生显著下降,本研究显示黄唇鱼种群遗传多样性水平与种群数量并不是同步下降的。与陆生野生保护动物可以从粪便中提取DNA,而不损伤研究动物种群不同,海洋保护鱼类难以捕捞,也不可能在自然海区中采集粪便,样品数量只能靠多年积累。由于本文采集的黄唇鱼样品数量偏少,尚不足以做进一步的种群分析,但所得数据可以为今后黄唇鱼的遗传学研究提供初步的参考资料。

      目前整个珠江口海域黄唇鱼资源急剧衰退,保护和恢复黄唇鱼资源已经到了刻不容缓的地步。笔者建议从以下几个方面开展保护工作:1) 改善黄唇鱼栖息地的水域环境,加强对现存种群栖息地的环境监测;2) 尽快开展现存群体的保护遗传学研究,科学评估有效群体大小以及瓶颈效应分析为黄唇鱼保护策略制定提供参考;3) 开展人工繁育技术研究,为通过人工建群恢复黄唇鱼资源奠定基础;4) 加强跨区域黄唇鱼专项保护联合执法,做好黄唇鱼科普宣传工作,切实遏制黄唇鱼非法捕捞、经营和交易等行为。

参考文献 (24)

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