鲢微卫星标记开发及湖北养殖群体遗传多样性分析

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)属于辐鳍亚纲(Actinopterygii)、鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲢亚科(Hypophthalmichthyinae)、鲢属(Hypophthalmichthys),是我国重要的四大家鱼之一,具有生长速度快、经济价值高、净化水体等特点。为分析基因组中微卫星的分布特征及规律,开发多态性的分子标记,本研究基于鲢基因组筛选并开发出了21对具有多态性的微卫星标记,并使用多态性较高的微卫星和线粒体COI分别分析了湖北石首(SS)、监利(JL)、窑湾(YW)、浠水(XS)、红安(HA)、随州(SZ)、孝昌(X C)、黄陂(HP)8个养殖群体的遗传多样性和遗传结构,以期为鲢的种质资源保护提供理论依据。主要研究结果如下:(1)使用MISA软件在842.01 Mb的鲢基因组中共筛选出368,572个微卫星重复序列,微卫星序列全长为6,492,076 bp,占全基因组总长的0.77%,平均长度为84.66 bp,频率为437.73 loci/Mb,密度为7,713.16 bp/Mb。其中二碱基重复数量最多(204,873个),占微卫星总数的55.59%,其次是四核苷酸占19%(70,012个)、五核苷酸占12.19%(44,921个)、三核苷酸占10.32BOD biosensor%(38,048个)、六核苷酸占2.91%(10,718个)。鲢全基因组中前十的优势微卫星类型分别为AC、AT、AG、AAT、AAAT、AGAT、AAAAT、AAC、AAAAAT和ATC重复。染色体上的SSR数量与长度呈正相关。8个鲢样本中共筛选出21个能够稳定扩增且具有多态性的SSR标记,21个微卫星标记共检测到94个等位基因,等位基因(Na)范围为2~7(平均值4.476),有效等位基因(Ne)为1.AY-22989小鼠052~4.765(平均值2.757),观测杂合度(Ho)为0.017~0.875(平均值0.517),期望杂合度(He)为0.049~0.800(平均值0.553),多态信息含量(PIC)为0.048~0.768(平均值0.512)。(2)利用多态性较高的11对微卫星标记在湖北省的8个养殖群体中进行遗传多样性和遗传结构分析,发现8个群体的遗传多样性较丰富,8个群体中的等位基因数为4~8,平均为6.125,观测杂合度范围为0.580~0.712,平均值为0.632,期望杂合度为0.567~0.722,平均为0.658,多态性信息含量为0.516~0.689,平均为0.618,监利群体的遗传多样性最高,窑湾群体相对较低。群体间的遗传分化处于中等水平(Fst=0.10147)。AMOVA分析结果表明,89.43%的遗传变异来于群体内,群体间的遗传变异为10.57%。基于遗传距离及聚类分析均将8个群体划分为两个显著分化的谱系。(3)运用线粒体COI基因对湖北省8个鲢养殖群体进行了遗传多样性和遗传结构分析,8个群体中共检测出18种单倍型,76个变异位点,其中单位点突变为21个,简约信息位点55个。8个群体的平均T、C、A和G碱基的含量分别为:30.03%、26.62%、26.08%及17.32%。单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.604和0.00325,监利群体的遗传多样性最高(Hd:0.883,π:0.00699),窑湾群体遗传多样性最低(Hd:0.186,π:0.00085),群体间的遗传分化处于中等偏下的水平(Fst:0.05924),群体间和群体内的遗传距离较小,分别为0.00353和0.00329,分子方差分析(AMOVA)表明遗传变异主要发生于群体内(93.42%),群selleck HPLC体间的变异较少(6.58%)。UPGMA聚类树结果显示,监利群体最先聚为一支,随后黄陂、随州、浠水、红安、孝昌、窑湾和石首群体两两聚为一支,未形成较为显著的地理群体。基于18个单倍型构建的NJ系统发育树各节点分支的支持率较低(<50%),与单倍型网络图结果一致,均未形成明显的系统地理群体。