使用DnaSP计算核苷酸多样性和单倍型多样性
基于COI基因的光倒刺鲃群体遗传多样性与遗传分化研究
基于COI基因的光倒刺鲃群体遗传多样性与遗传分化研究作者:李文俊李强韩崇李陇旭易祖盛桂林钟良明来源:《安徽农业科学》2021年第22期摘要 [目的]全面了解光倒刺鲃的遗传多样性和遗传结构,为其种质资源保护和利用提供科学依据。
[方法]采用自行设计的引物对9条水系共209尾光倒刺鲃样本的线粒体COI基因序列进行测定与分析,并探讨其遗传结构和遗传多样性水平。
[结果]在209条COI基因序列中,共检测到12个单倍型,单倍型多样性为0.80 核苷酸多样性为0.008 2。
单倍型系统树显示,所有群体聚成2支,东江群体的全部样本及北江、赣江和九龙江水系的部分样本组成Ⅰ支,其余样本组成Ⅱ支。
单倍型网络分析显示,东江群体单倍型与北江、赣江和九龙江部分个体关系较近,但与其他个體关系相对较远;珠江水系大部分群体与长江、钱塘江、九龙江大部分群体分布于不同的分支。
AMOVA分析表明,光倒刺鲃COI基因序列变异主要来自地理区内群体间,占82.33%。
错配分析及中性检验显示,大多数群体相对稳定,未发生过群体扩张。
[结论]光倒刺鲃群体的遗传多样性总体偏低,应加强对其种质资源的保护;东江水系与珠江水系其他群体既存在一定隔离,又存在着基因交流;珠江水系群体与长江水系群体间分化明显。
关键词光倒刺鲃;COI基因;遗传多样性;遗传分化中图分类号 S-917.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)22-0125-04doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.030开放科学(资源服务)标识码(OSID):Genetic Diversity and Genetic Differentiation of Spinibarbus hollandi Based on COI geneLI Wen-jun, LI Qiang, HAN Chong et al(School of Life Science, Guangzhou University, Guangzhou,Guangdong 510006)Abstract [Objective] To understand the genetic diversity and genetic structure of Spinibarbus hollandi more comprehensively, and provide scientific basis for the conservation and utilization of its wild germplasm resources.[Method] The mitochondrial COI gene sequences of 209 S. hollandi samples from 9 rivers were determined and analyzed with designed primers, and its genetic diversity and genetic differentiation level were discussed. [Result] Among 209 COI gene sequences, 12 haplotypes were detected, with haplotype diversity of 0.801 0 and nucleotide diversity of 0.008 2. Phylogenetic tree of haplotypes showed that all haplotypes gathered into two branches (branches 1:all the samples Dongjiang population and some individuals of Beijiang, Ganjiang and Jiulong River). Network analysis of haplotypes showed that haplotype of Dongjiang population was closely related to some individuals in Beijiang, Ganjiang and Jiulong River, but far related to other individuals. The majority of the population of the Pearl River distributed in different branches compared with the majority of the population of the Yangtze River, Qiantang River, and Jiulong River. AMOVA analysis showed that the variation of COI gene sequences of S. hollandi was mainly from within groups, accounting for 82.33%. Mismatch analysis and neutral test showed that mostpopulations were relatively stable without population expansion. [Conclusion] The genetic diversity of S. hollandi population is generally low, so the protection of its germplasm resources should be strengthened. There is not only certain isolation but also gene exchange between Dongjiang population and other populations in the Pearl River. There is obvious differentiation of populations between the Pearl River and the Yangtze River.Key words Spinibarbus hollandi;Cytochrome oxidase subunit I sequence;Geneticdiversity;Genetic differentiation鱼类线粒体DNA已成为研究鱼类进化遗传与系统演化关系的重要分子标记,广泛应用于群体遗传学研究[1]。
湖南省稻水象甲的遗传多样性及入侵扩散特点
湖南省稻水象甲的遗传多样性及入侵扩散特点贺华良;胡岩;叶波;张龙杰;雷振东;丁文兵;李有志【摘要】为全面了解湖南省稻水象甲的入侵扩散特点,运用简单重复序列间区(ISSR)分子标记方法及对比COⅠ基因、ITS2片段的序列信息,探讨全省17个地理种群的遗传多样性和扩散模式.结果表明:湖南省稻水象甲种群COⅠ基因、ITS2片段的序列非常保守,不能提供有效的多态性位点信息,而ISSR的多态性信息非常丰富,其多态性位点百分率可达93.24%;基于ISSR的数据分析发现,湖南省稻水象甲的Nei''s 基因多样性指数为0.3630,各地理种群间基因分化系数为0.4143,种群之间的遗传距离与地理距离无相关性.湖南省稻水象甲地理种群分化不符合地理隔离模式,以人为因素导致的扩散为主,自然扩散为辅.【期刊名称】《湖南农业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】7页(P613-619)【关键词】稻水象甲;简单重复序列间区;遗传多样性;扩散;湖南【作者】贺华良;胡岩;叶波;张龙杰;雷振东;丁文兵;李有志【作者单位】湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128;安乡县农业局,湖南安乡 415600;怀化市农业局,湖南怀化418000;湖南省植保植检站,湖南长沙 410005;湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】Q969.514.5稻水象甲(Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel)原出自北美洲,以成虫取食叶片、幼虫蛀食稻根为害,最终导致水稻减产[1–2]。
1988年首次在中国河北省唐山市唐海县被发现[3]。
2001年,湖南省株洲市株洲县报道该虫首次入侵湖南,至今已扩散到8个市(州)[4]。
稻水象甲在湖南省的快速扩散和广域分布,造成对水稻生产的安全隐患。
基于28S rDNA D2区序列的陕南凹缘菱纹叶蝉分子系统学与遗传多样性研究
基于28S rDNA D2区序列的陕南凹缘菱纹叶蝉分子系统学与遗传多样性研究杨金宏;孔卫青【摘要】为探讨陕南桑园凹缘菱纹叶蝉(Hishimonus sellatus Uhler)系统关系与遗传多样性,对陕南7个主要蚕桑产区共132头凹缘菱纹叶蝉的28S rDNA基因D2区序列进行核苷酸多样性和遗传差异分析,同时研究单倍型之间的分子系统关系和网络进化图.结果表明,总群体共存在多态性位点63个,单倍型8个,优势单倍型H1占单倍型总数的74.2%,遗传分化程度较低.分子方差分析显示:种群内变异占总组分的98.94%,差异不显著,且其基因流系数Nst和种群地理距离之间不存在相关性(R2=0.019 7),说明各个地理种群之间存在渐渗杂交.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2019(028)008【总页数】7页(P1358-1364)【关键词】凹缘菱纹叶蝉;28S rDNA基因;种群;遗传多样性【作者】杨金宏;孔卫青【作者单位】安康学院,陕西省蚕桑重点实验室,陕西安康725000;安康学院,陕西省蚕桑重点实验室,陕西安康725000【正文语种】中文【中图分类】S431.3凹缘菱纹叶蝉(Hishimonus sellatus Uhler)俗称绿头菱纹叶蝉,隶属于昆虫纲(Insecta)半翅目(Hemiptera)叶蝉科(Cicadellidae)殃叶蝉亚科(Euscelinae)[1]。
凹缘菱纹叶蝉是桑树黄花型萎缩病、枣疯病等的重要媒介昆虫,在中国分布广泛[2]。
成虫和若虫均可造成危害。
它们以口针刺吸病树汁液,亦将病原吸入体内,后者移至唾液腺并繁殖;再次取食时病原菌传入新寄主,从而导致健康植株发病。
桑树染病后通常会出现花变叶、矮化、黄化、衰退、簇生、丛枝、小叶等症状,严重影响蚕桑产业的健康发展。
凹缘菱纹叶蝉每年4月下旬至10月下旬发生危害,1 a达3~4代,繁殖速度快,世代周期短,世代重叠,危害严重,且与养蚕周期重合,难以防治。
紫贻贝野生群体与养殖群体线粒体CO_基因的遗传比较分析_庞宇杰
紫贻贝野生群体与养殖群体线粒体CO Ⅰ基因的遗传比较分析庞宇杰,李继姬,郭宝英*(浙江海洋学院海洋科学学院,国家海洋设施养殖工程技术研究中心,浙江舟山316004)摘要[目的]比较紫贻贝野生群体与养殖群体线粒体CO Ⅰ基因的遗传多样性,为其种质资源筛选提供理论依据。
[方法]采集山东省乳山市野生紫贻贝(Mytilus edulis Linnaeus )和养殖紫贻贝各12个样本;通过设计特异性引物,采用PCR 技术对24个个体的mtDNA CO Ⅰ序列进行了扩增,测序得到的序列总碱基数为706bp ;采用MEGA (Version 4.0)和DnaSP (Version 4.0)软件对序列进行了分析。
[结果]24条序列中T 、C 、A 和G 碱基平均含量分别为34.6%、16.7%、25.9%和22.8%,其中A +T 的含量(60.5%)显著高于G +C 含量(39.5%),表现了明显的碱基偏倚。
24个个体表现为18种单倍型,包括568个多态位点,单倍型间平均遗传距离为0.683,单倍型多态性(h )为0.953,核苷酸多态性(π)值为0.31769。
[结论]紫贻贝的遗传多样性水平较高,且乳山养殖群体和野生群体无遗传分化。
关键词紫贻贝;CO Ⅰ;遗传多样性;遗传结构中图分类号S944.4+2文献标识码A 文章编号0517-6611(2012)14-08068-03Genetic Diversity Evaluation on Mitochondrial CO ⅠGene between Wild and Cultured Populations of Mytilus edulis PANG Yu-jie et al (National Engineering Research Center of Marine Facilities Aquaculture ,Marine Science College of Zhejiang Ocean Uni-versity ,Zhoushan ,Zhejiang 316004)Abstract [Objective ]The aim was to compare the genetic diversity of mitochondrial CO Ⅰgene between wild and cultured populations of Mytilus edulis in order to provide theoretical basis for the germplasm screening of Mytilus edulis.[Method ]For evaluating the genetic diversity of Mytilus edulis ,24individuals of Mytilus edulis were collected from Rushan City ,Shandong Province.Half of them were the wild population ,and the other half was the cultured population.Sequences length of the mtDNA CO Ⅰgene was 706bp in 24Mytilus edulis individuals by PCR amplification and electrophoresis.The sequences were analyzed by using the MEGA (Version 4.10)and DnaSP (Version 4.0)software.[Result ]The average con-tents of T ,C ,A and G were 34.6%,16.7%,25.9%and 22.8%,respectively.In the 24samples ,there were 18haplotypes ,and the polymorphicsites ,the average genetic distance between haplotypes ,the haplotypic diversity and nucleotide diversity were 568,0.683,0.953and 0.31769,re-spectively.[Conclusion ]The genetic diversity of Mytilus edulis was high ,and there was no genetic differentiation between the wild and cultured populations.Key words Mytilus edulis ;CO Ⅰ;Genetic diversity ;Genetic structure 基金项目国家海洋公益性行业科研专项(201005013);国家国际科技合作项目(2010DFA22770);海洋渔业科学与技术浙江省重中之重学科开放课题(20110218)。
基于线粒体COX1和ND1基因顺序的黄河上游大鼻吻
37°0′0″N
性检验及遗传变异分析。 采用 NETWORK 10. 0 软
36°0′0″N
0 55 110
220
km
图 1 大鼻吻 采样水域
Fig. 1 Sampling location map of R. nasutus
1. 2 基因组 DNA 提取
采用血液 / 细胞 / 组织 DNA 提取试剂盒 ( 北京
收稿日期: 2023-05-17; 修订日期: 2023-10-17
资助项目: 大鼻吻鮈种质资源保护遗传学及生殖发育和人工繁育技术研究(2023BCF01013) ; 农业农村部财政专项 “ 黄河渔业资源与环
境调查” ( HHDC-2022-02)
第一作者简介: 杨立强(1997- ) , 男, 硕士研究生, 专业方向为水产基础生物学研究。 E-mail: yanglq1119@ 163. com
长度 为 1 466 bp, 变 异 位 点 11 个, 占 全 序 列 的
器有限公司) 检测浓度及 OD 值, 采用 1%琼脂糖凝
胶电泳检测 DNA 的完整性后, 于 - 20 ℃ 保存备用。
0. 75%, 其中 简 约 信 息 位 点 7 个, 单 突 变 位 点 4
用于扩增目的片段 COX1 和 ND1 的引物序列
尾、 平罗群体 ( PL) 46 尾、 磴口群体 ( DK) 67 尾,
录号:NC 0244232. 1) 线粒体 COX1 和 ND1 基因序
期间采 集 的 145 尾 样 本, 其 中 永 宁 群 体 ( YN) 32
采样位置分布见图 1。 剪取尾鳍, 蒸馏水洗涤 3 ~ 5
次, 置于装有无水乙醇的 2 mL 离心管中置 - 80 ℃
基于线粒体控制区的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构分析
基于线粒体控制区的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构分析王太;杜岩岩;杨濯羽;张艳萍;娄忠玉;焦文龙【摘要】Schizopygopsis kialingensis is an endemic fish of the Bailong River,which is a tributary of the Jialing River.The species' population has been largely reduced in recent years as a result of overfishing,river pollution,and dam construction.To develop effective strategies forpreserving the species'germplasm,it is first necessary to understand the species' genetic variation and population structure.Therefore,in the present study,a 706-bp segment of the mitochondrial control region was sequenced from 147 S.kialingensis specimens that were collected from six populations in the Bailong and Weihe Rivers.Seventeen variable sites and 14 haplotypes were identified.The six populations exhibited high haplotype diversity (0.810) and low nucleotide diversity (0.00698),and the genetic diversity of the Zhouqu County Chengguan Township population was highest,whereas that of the Weiyuan County Qiaoyu Township population was the lowest.AMOVA indicated that significant difference among populations,with 44.29% molecular variation among the populations and 55.71% molecular variation within populations.Pairwise fixation index (Fst) values indicated that all the populations were significantly different,except the Tanchang County Nanhe Township and Zhouqu County Chengguan Township populations.Meanwhile,gene flow estimates suggested high levels of gene flow,and the Mantel test indicated that the genetic and geographic distances were significantly correlated.Inaddition,the construction of a neighbor-joining phylogenetic tree and a minimum spanning network indicated that the 14 haplotypes formed two main groups that corresponded to the Bailong River and Weihe River systems,and mismatch distribution and neutrality analyses indicated that the population has not under gone recent expansion.According to these findings,we suggest that the S.kialingensis population in the Bailong River should be protected and that the protection of the Weihe River population should be prioritized,owing to the group's high genetic differentiation and very low genetic diversity.%嘉陵裸裂尻鱼为青藏高原特有鱼类,近年来随自然地理气候的变迁和人类活动的影响,种群数量急剧减少.为了解嘉陵裸裂尻鱼的遗传背景以便更好的保护其遗传资源,本研究采用线粒体控制区部分序列变异,分析了嘉陵裸裂尻鱼6个地理种群的遗传结构和分布动态.在147尾个体中共发现17个变异位点,定义了14种单倍型,群体总的单倍型多样性较高为0.810,核苷酸多样性低为0.00698.AMOVA分析显示,44.29%的分子差异源于群体间,55.71%的分子差异源于群体内,群体间遗传分化极显著.Fst值统计检验表明,除宕昌群体和舟曲群体之间差异不显著外,其余两两群体之间Fst值统计检验均显著.基因流估计显示各群体间的基因流水平较高,遗传交流较频繁.Mantel test检验表明,嘉陵裸裂尻鱼种群之间遗传分化程度与地理距离存在显著相关.系统树和单倍型网络进化图显示,6个地理群体的单倍型按照嘉陵江水系和渭河水系形成两个大的类群.错配分布和中性检验表明嘉陵裸裂尻鱼群体在近期历史上群体大小保持稳定,未出现显著的种群扩张.根据本文所揭示的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构特征,建议将分布在嘉陵江水系的嘉陵裸裂尻鱼作为一个整体进行保护,嘉陵裸裂尻鱼渭河种群属高度分化的单倍型类群,且遗传多样性极低,需对该种群进行优先保护.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)022【总页数】9页(P7741-7749)【关键词】嘉陵裸裂尻鱼;线粒体控制区;种群遗传结构;遗传多样性【作者】王太;杜岩岩;杨濯羽;张艳萍;娄忠玉;焦文龙【作者单位】甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030;甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030;甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030;甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030;甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030;甘肃省水产研究所,甘肃省冷水性鱼类种质资源与遗传育种重点实验室,兰州730030【正文语种】中文青藏高原作为全球遗传多样性的重要区域,通过对鱼类生物地理学的研究在探讨青藏高原的地质变迁和水系演化方面具有现实意义。
如何利用dnasp软件计算单倍型多样性-核苷酸多样性-单倍型数量PAUP软件构建MP树
如何利用dnasp软件计算单倍型多样性,PAUP软件构建MP树1、利用BioEdit和Clustalx对所有需要构建系统进化树的个体进行序列比对2、将Clustalx比对结果中的*.aln文件利用BioEdit打开,在其中删除clustal cons文件,这时候有一行“*******”消失,将该文件转存为*.fst格式文件。
3、用dnasp软件打开该文件,弹出对话框选择关闭,然后选择analysis→DNApolymorphism,弹出对话框看一下序列长度对不对,然后点击OK,在弹出的对话框中的Number of Haplotypes,后面对应的数值即为单倍型多样性,Standard Deviation of Haplotype diversity后面对应为SD(标准差)值。
在该对话框中Nucleotidy diversity即为核苷酸多样性。
注:单倍型多样性即指在某一个种群或几个种群中存在差异序列的数量。
4、用dnasp软件打开该文件,弹出对话框选择关闭,然后选择Genetate→HaplotypeDate file,弹出对话框看一下序列长度对不对,然后点击OK,在弹出的对话框中输入保存的路径和文件名(注意不要修改扩展名),点击确定,在弹出的对话框中给出了单倍型数量和每个单倍型中包含的样本信息,在后续处理中每个单倍型只需选择一个样本。
5、用dnasp软件打开该文件,弹出对话框选择关闭,然后选择Overview→polymorphismdate,弹出对话框看一下序列长度对不对,然后点击OK,里面有单倍型多样性和核苷酸多样性信息。
6、由于PAUP并不识别该格式软件,因此需要利用dnasp软件将其转存为*.nex格式,方法如下,用dnasp软件打比对后的*.fat格式文件,在菜单中选择file→save/export date as→NEXUS file format,命名,选择路径。
7、打开PAUP软件,打开刚才利用dnasp转存的文件。
不同物种干细胞因子基因编码区生物信息学分析
不同物种干细胞因子基因编码区生物信息学分析锡建中;周荣艳;张军杰;李祥龙;李兰会;李楠;张振红【摘要】为了解不同物种干细胞因子(stem cell factor,SCF)基因编码区(CDS)的遗传变异,本研究采用生物信息学方法比较分析了山羊、绵羊、牛、白犀、野猪、虎鲸、马、雪貂、人、鼩鼱、裸鼢鼠、褐家鼠、长尾毛丝鼠、小家鼠和智利八齿鼠SCF基因编码区的遗传多样性,并对该基因的氨基酸序列、跨膜结构域、导肽、信号肽和二级结构特征进行了预测和分析.结果发现,在15个物种55条基因序列中共检测到294个多态位点,生成36种单倍型,SCF基因序列编码区在物种间存在丰富的遗传多样性;理论等电点分布广泛,多数肽链呈酸性,亲水;N端具信号肽、无导肽,可溶型蛋白无跨膜结构域,跨膜型蛋白有1个长23个氨基酸的跨膜结构域;这些蛋白二级结构主要为α-螺旋、无序卷曲、伸展链及β-转角.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2014(041)008【总页数】7页(P14-20)【关键词】物种;干细胞因子基因;生物信息学分析【作者】锡建中;周荣艳;张军杰;李祥龙;李兰会;李楠;张振红【作者单位】河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北科技师范学院动物科技学院,河北昌黎066004;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001;河北农业大学动物科技学院,河北保定071001【正文语种】中文【中图分类】Q78干细胞因子(stem cell factor,SCF)及其受体kit介导的SCF/kit信号通路与红细胞生成、皮肤着色、免疫应答、生育能力和胃肠动力等一系列生理过程有关,在调节肥大细胞和黑素细胞的存活、分化、移行和增殖等过程中起重要作用(Nishikawa等,1991;Grichnik等,1998)。
松涛水库长臀鮠遗传多样性研究
松涛水库长臀鮠遗传多样性研究高志远;章群;夏月恒;陈德荫;朱叶;李贵生【摘要】在测定的海南松涛水库南丰、番加、白沙群体44条长臀线粒体DNA控制区全序列961 bp中,T、C、A、G碱基含量分别为31.2%、21.7%、34.0%、13.1%;共出现26个变异位点,其中多态信息位点18个,简约信息位点14个;共检测到11个单倍型,单倍型多样性为0.8594±0.0169,核昔酸多样性为0.00484±0.00313,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性.其中白沙群体的核苷酸多样性最高(0.00517±0.001847),番加群体的最低(0.00482±0.004522).Tajima's D(0.36899,P>0.10)和FuFs (0.09041,P>0.10)中性检验以及核苷酸不配对分析均表明长臀并未经历过大规模的种群扩张.F分析(-0.00324~-0.01878,P<0.05)与分子方差分析(-3.87%,P<0.05)显示群体间无明显遗传分化,表明3个群体隶属于同一种群.就松涛水库长臀而言,建议优先保护白沙群体.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2013(040)003【总页数】4页(P98-100,105)【关键词】长臀鮠;松涛水库;线粒体控制区;遗传多样性【作者】高志远;章群;夏月恒;陈德荫;朱叶;李贵生【作者单位】暨南大学水生生物研究所,广东广州510632【正文语种】中文【中图分类】S917.4长臀鮠(Cranoglanis bouderius)隶属鲇形目(Siluriformes)长臀鮠科(Cranoglanididae),俗称盔鲇、骨鱼,主要分布于西江水系的广东、广西二省,海南岛的南渡江和万泉河水系,以及云南河口县以下的红河水系[1]。
长臀鮠以小型水生动物为食,其肉质鲜美,是当地的名贵鱼类,具有较高的经济价值[2-3]。
基于线粒体Cyt_b_基因序列的4_个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2024ꎬ40(2):342 ̄347http://jsnyxb.jaas.ac.cn刘士力ꎬ陈大伟ꎬ朱鹏灿ꎬ等.基于线粒体Cytb基因序列的4个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析[J].江苏农业学报ꎬ2024ꎬ40(2):342 ̄347.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2024.02.016基于线粒体Cytb基因序列的4个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析刘士力1ꎬ㊀陈大伟1ꎬ2ꎬ㊀朱鹏灿3ꎬ㊀郑建波1ꎬ㊀夏冯博1ꎬ㊀程㊀顺1ꎬ㊀蒋文枰1ꎬ㊀迟美丽1ꎬ㊀杭小英1ꎬ㊀李㊀飞1(1.浙江省淡水水产研究所农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室/浙江省淡水水产遗传育种重点实验室ꎬ浙江湖州313001ꎻ2.上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室ꎬ上海201306ꎻ3.湖州融晟渔业科技有限公司ꎬ浙江湖州313105)收稿日期:2023 ̄04 ̄23基金项目:浙江省财政专项(2024CZZX02)ꎻ国家淡水水产种质资源库项目(FGRC18537)作者简介:刘士力(1985-)ꎬ男ꎬ湖北洪湖人ꎬ博士研究生ꎬ助理研究员ꎬ研究方向为水生动物遗传育种ꎮ(E ̄mail)liushili1212@126.com通讯作者:李㊀飞ꎬ(E ̄mail)lifeibest1022@163.com㊀㊀摘要:㊀黄尾鲴(Xenocyprisdavidi)是浙江省自然水域增殖放流的主要鱼类ꎬ为了解人工繁育对黄尾鲴遗传多样性的影响ꎬ利用线粒体DNA细胞色素b基因(Cytb)对4个养殖群体的遗传多样性进行研究ꎬ旨在为黄尾鲴增殖放流策略制定和实施提供基础数据ꎮ结果显示ꎬ在编码Cytb的1140bp序列中ꎬ检测到157个变异位点ꎬ界定了21种单倍型ꎬ其中长兴㊁双浦㊁八里店和醴陵群体的单倍型数目分别为10个㊁11个㊁7个和2个ꎬ单倍型多样性介于0.226~0 794ꎬ核苷酸多样性介于0.00614~0.02386ꎮ除醴陵群体遗传多样性较低外ꎬ其余3个养殖群体的遗传多样性具有高单倍型数和高核苷酸多样性的特点ꎮ4个黄尾鲴养殖群体间的遗传距离为0.01874~0.09274ꎬ遗传分化指数为0.80863(P<0 01)ꎬ其中长兴和八里店群体的分化程度较低ꎬ双浦和醴陵群体的分化程度较高ꎬ且遗传变异主要发生在群体间ꎮ本研究结果可从分子水平为黄尾鲴的资源保护和人工增殖放流提供参考依据ꎮ关键词:㊀黄尾鲴ꎻ养殖群体ꎻCytb基因ꎻ遗传多样性中图分类号:㊀S965.124ꎻQ75㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2024)02 ̄0342 ̄06GeneticdiversityanalysisoffourculturedXenocyprisdavidipopulationsbasedonmitochondrialCytbgenesequenceLIUShi ̄li1ꎬ㊀CHENDa ̄wei1ꎬ2ꎬ㊀ZHUPeng ̄can3ꎬ㊀ZHENGJian ̄bo1ꎬ㊀XIAFeng ̄bo1ꎬ㊀CHENGShun1ꎬ㊀JIANGWen ̄ping1ꎬ㊀CHIMei ̄li1ꎬ㊀HANGXiao ̄ying1ꎬ㊀LIFei1(1.KeyLaboratoryofHealthyFreshwaterAquacultureꎬMinistryofAgricultureandRuralAffairs/KeyLaboratoryofFreshwaterAquaticAnimalGeneticandBreedingofZhejiangProvinceꎬZhejiangInstituteofFreshwaterFisheriesꎬHuzhou313001ꎬChinaꎻ2.KeyLaboratoryofExplorationandUtilizationofA ̄quaticGeneticResourcesꎬMinistryofAgricultureandRuralAffairsꎬShanghaiOceanUniversityꎬShanghai201306ꎬChinaꎻ3.HuzhouRongshengFisheryTechnologyCo.ꎬLtd.ꎬHuzhou313105ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀XenocyprisdavidiisoneofthemainfishspeciesthatareproliferatedandreleasedintothenaturalwatersofZhejiangprovince.TounderstandtheimpactofartificialbreedingonthegeneticdiversityofX.davidiandprovidebasicdataforformulationandimplementationofprolifera ̄tingandreleasingstrategiesforX.davidiꎬthemitochondri ̄alDNAcytochromeb(Cytb)genewasusedtostudythegeneticdiversityoffourculturedpopulations.Theresultsshowedthat157variationsitesweredetectedinthe1140243bpsequencethatencodedtheCytbgeneꎬand21haplotypesweredefined.AmongthemꎬthehaplotypenumbersinChangx ̄ingꎬShuangpuꎬBalidianandLilingpopulationswere10ꎬ11ꎬ7and2ꎬrespectively.Thehaplotypediversityrangedfrom0 226to0 794ꎬandthenucleotidediversityrangedfrom0.00614to0.02386.TheLilingpopulationhadlowgeneticdi ̄versityꎬwhiletheotherthreeculturedpopulationswerecharacterizedbygeneticdiversitywithlargehaplotypenumberandnucleotidediversity.ThegeneticdistancesamongfourculturedpopulationsofX.davidirangedfrom0.01874to0.09274ꎬandthegeneticdifferentiationindexwas0.80863(P<0 01)ꎬamongwhichthegeneticdifferentiationdegreesbetweenChangxingandBalidianpopulationswerelowꎬandthegeneticdifferentiationdegreesbetweenShuangpuandLilingpopula ̄tionswerehigh.Moreoverꎬgeneticdifferentiationmainlyoccurredbetweenpopulations.Thestudyresultscanproviderefer ̄enceforresourceprotectionandartificialproliferationandreleasingofX.davidiatmolecularlevel.Keywords:㊀XenocyprisdavidiꎻculturedpopulationꎻCytbgeneꎻgeneticdiversity㊀㊀黄尾鲴隶属于鲤科(Cyprinidae)鲴亚科(Xeno ̄cyprinae)鲴属(Xenocypris)[1 ̄2]ꎬ是一种分布于中国黄河㊁长江㊁闽江㊁珠江等流域的中小型淡水经济鱼类ꎮ黄尾鲴食性较广ꎬ以藻类及植物碎片㊁有机物碎屑为饵料ꎬ兼食浮游动物和底栖动物ꎬ能够净化水质ꎬ具有很高的经济价值和生态功能价值[3]ꎮ目前ꎬ黄尾鲴已被列为浙江省主要增殖放流的鱼类之一ꎮ当前ꎬ有关黄尾鲴的研究报道主要与黄尾鲴的生物学参数㊁生长特性以及繁育㊁养殖技术等有关ꎮ线粒体DNA细胞色素b基因(Cytb)进化速率适中ꎬ替换㊁缺失和插入等突变能够稳定持续遗传ꎬ适用于种间㊁种内的遗传分析[4]ꎬ被广泛应用于水生动物遗传多样性分析[5 ̄10]ꎮ刘士力等[7]以Cytb基因序列作为分子标记ꎬ对马口鱼(Opsariichthysbi ̄dens)瓯江㊁钱塘江野生群体和八里店养殖群体进行了研究ꎬ为其种质资源的保护和利用提供了数据支持ꎮWu等[8]利用Cytb序列对太平洋中部8个大眼金枪鱼(Thunnusobesus)群体进行分析ꎬ结果表明ꎬ大眼金枪鱼的遗传变异主要发生在群体内ꎬ并且可能在11万年前出现过一次明显的种群扩张ꎮ赵文浩等[9]利用线粒体Cytb序列对车尔臣河和渭干河的8个地理群体共174尾叶尔羌高原鳅(Triplo ̄physayarkandensis)进行了遗传学多样性和遗传结构分析ꎬ结果表明ꎬ塔里木河2条支流的叶尔羌高原鳅的群体内部遗传变异占整个遗传变异的96 57%ꎬ存在显著的群体间基因交流现象ꎬ可将这8个叶尔羌高原鳅群体归为一个保护管理单元进行资源保护ꎮ李大命等[10]利用Cytb基因序列对太湖流域大银鱼(Protosalanxchinensis)野生群体的遗传多样性进行了分析ꎬ结果表明ꎬ太湖大银鱼种群的遗传多样性较高ꎬ有较高的适应生存环境㊁进化潜能以及较高的遗传育种改良潜力ꎮ关于黄尾鲴遗传资源的分子研究还不多ꎮ张峻德等[11]利用线粒体COI基因序列对千岛湖3个码头的48尾黄尾鲴的遗传资源状况进行了分析ꎬ共发现4个单倍型ꎬ且富文和临岐2个码头的黄尾鲴群体遗传分化显著ꎮ张宏等[12]利用线粒体COI基因进行遗传多样性分析得出ꎬ千岛湖黄尾鲴群体和泾县㊁南昌县群体的遗传分化显著ꎮ郭爱环等[13]基于微卫星标记对钱塘江上游黄尾鲴增殖放流效果进行了评估ꎬ研究结果为浙江省内陆水域水生生物的增殖放流活动提供了数据和技术支持ꎮXiao等[14]利用线粒体Cytb序列分析了鲴亚科的黄尾鲴和其他6个种的进化关系ꎮ李琳等[1]利用Cytb和COI序列评估了黄尾鲴与其他鲴亚科各物种的系统发育关系和分化时间ꎮ黄尾鲴具有较高的生态价值与经济价值ꎬ目前采用Cytb基因序列对黄尾鲴进行群体遗传多样性的研究还不多ꎮ因此ꎬ通过线粒体Cytb基因序列研究黄尾鲴群体的种群结构及遗传多样性状况ꎬ分析其遗传变异ꎬ可为其种群的保护提供参考ꎮ本研究拟对4个黄尾鲴养殖群体的线粒体细胞色素b基因全长进行扩增ꎬ对这4个群体的遗传结构进行分析ꎬ以期为黄尾鲴的人工增殖放流策略的制定和实施㊁资源保护与合理开发提供基础数据和依据ꎮ同时ꎬ本研究拟获得的黄尾鲴线粒体Cytb基因序列ꎬ可为其他黄尾鲴群体Cytb基因序列的研究提供参考数据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验材料本研究所用黄尾鲴于2022年采自浙江长兴㊁双浦㊁八里店和湖南醴陵的4个黄尾鲴养殖基地ꎬ每个群体随机选取32尾ꎬ共计128尾ꎮ剪取适量黄尾鲴尾鳍ꎬ用无水乙醇固定ꎬ储存于4ħ冰箱中ꎬ用于后343刘士力等:基于线粒体Cytb基因序列的4个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析续的群体遗传学分析ꎮ1.2㊀试验方法1.2.1㊀DNA提取、基因扩增与测序㊀使用苯酚 ̄三氯甲烷抽取法提取黄尾鲴尾鳍组织的DNAꎬ用1%琼脂糖凝胶电泳检测其完整性ꎮ参照黄尾鲴线粒体基因组序列(登录号:KF039718)应用PrimerPremi ̄er6.0软件设计Cytb扩增和测序的引物Cytb ̄F和Cytb ̄RꎮCytb ̄F:5ᶄ ̄GACTTGAAGAACCACCGTTG ̄3ᶄꎻCytb ̄R:5ᶄ ̄CTCCGATCTTCGGATTACAAGAC ̄3ᶄꎬ引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成ꎮPCR反应体系和反应条件参照文献[15]ꎮPCR扩增产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳检测ꎬ合格后送生工生物工程(上海)股份有限公司采用上下游引物进行双向测序ꎮ1.2.2㊀序列分析㊀利用BioEdit7.0软件进行序列比对ꎬ并对照原始序列峰图进行人工校对ꎮ应用Mega7.0软件对碱基的含量进行计算ꎬ并采用邻接法基于Kimura s2 ̄Parameter模型建立系统进化树ꎮ运用DnaSP5.0软件计算单倍型多样性指数(h)㊁单倍型数㊁变异位点数和核苷酸多样性指数(π)ꎮ在TCS1.21中用最大简约法构建单倍型网络图ꎮ通过DnaSP5.0软件分组计算并保存成arp格式后ꎬ采用Arlequin3.1软件进行分子方差分析(AMOVA)ꎬ计算各群体间的遗传分化指数(Fst)ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀黄尾鲴Cytb基因碱基组成与变异分析本研究对4个黄尾鲴养殖群体128个样本的Cytb基因进行了扩增和测序ꎬ得到了128条长度为1154bp的同源序列ꎬ提交GenBank后获得登录序列号:OQ599605~OQ599732ꎮ选择其中1140bp编码Cytb的序列用于下一步分析ꎮ结果显示ꎬ在1140个位点中存在变异位点157个ꎬ简约信息位点156个ꎬ分别占分析位点的13 8%和13 7%ꎮ碱基平均发生转换的概率(Ts)与发生颠换的概率(Tv)的比值(Ts/Tv)为7 96ꎮ4种碱基在128条序列中平均含量为29 2%(A)㊁14 6%(G)㊁27 8%(T)和28 4%(C)ꎬ其中G的含量最低ꎬA+T的含量为57 0%ꎬ明显高于C+G的含量ꎮ醴陵黄尾鲴养殖群体碱基含量和其他3个浙江养殖群体有一定差异(表1)ꎮ㊀㊀在128个样本中发现了21个单倍型(H1~H21)ꎬ双浦黄尾鲴养殖群体具有11个单倍型ꎬ其中9个单倍型是该群体独有的ꎬ另外2个单倍型分别与长兴和八里店黄尾鲴养殖群体共享ꎮ长兴和八里店黄尾鲴养殖群体的单倍型数目分别为10个和7个ꎬ其中长兴黄尾鲴养殖群体包含八里店黄尾鲴养殖群体的所有单倍型ꎬ且另外3种单倍型为其特有单倍型ꎮ醴陵黄尾鲴养殖群体仅有2个单倍型ꎬ且是该群体独有的(表2)ꎮ表1㊀黄尾鲴4个养殖群体Cytb基因序列的碱基组成Table1㊀NucleotidecompositionofCytbgenesequenceinfourcul ̄turedpopulationsofXenocyprisdavidi群体㊀㊀碱基含量(%)AGTCA+TC+G长兴29.114.428.028.557.142.9双浦29.214.728.028.157.242.8八里店29.114.528.028.457.142.9醴陵29.614.727.128.656.743.3平均29.314.627.828.457.043.0表2㊀4个黄尾鲴养殖群体Cytb基因序列的单倍型分布情况Table2㊀DistributionofhaplotypesinCytbsequencesinfourcul ̄turedpopulationsofXenocyprisdavidi单倍型数量(个)长兴双浦八里店醴陵总计H13015018H21401015H320406H420002H510001H640004H731509H811103H910304H1010304H1103003H1203003H130140014H1402002H1503003H1601001H1701001H1802002H1901001H2000044H210002828443江苏农业学报㊀2024年第40卷第2期2.2㊀黄尾鲴Cytb基因遗传结构分析使用DnaSP(version5.0)软件计算黄尾鲴4个养殖群体的遗传多样性参数ꎬ结果(表3)显示ꎬ4个群体的单倍型(0.226~0 794)和核苷酸(0.00614~0.02386)的多样性程度具有明显分化ꎮ醴陵群体只有2个单倍型ꎬ单倍型多样性(h)和核苷酸多样性(π)分别仅为0 226㊁0.00614ꎻ双浦群体的单倍型数最多ꎬ有11个ꎻ八里店群体π最高ꎬ达0.02386ꎮ表3㊀黄尾鲴4个养殖群体Cytb基因序列的遗传多样性参数Table3㊀GeneticdiversityparametersofCytbgenesequencesinfourculturedpopulationsofXenocyprisdavidi群体样本数(个)变异位点(个)单倍型数(个)单倍型多样性(h)核苷酸多样性(π)长兴3289100.7880.00991双浦3289110.7940.01005八里店328870.7440.02386醴陵323120.2260.00614总体128157210.8990.05238㊀㊀利用分子方差分析(AMOVA)法对4个黄尾鲴养殖群体Cytb基因序列的遗传差异进行分析ꎬ结果表明ꎬ黄尾鲴养殖群体间的Fst为0.80863(P<0 01)ꎬ有80 86%的遗传变异来自群体间ꎬ其余的遗传变异来自群体内(19 14%)ꎮ2.3㊀各群体遗传距离分析利用Mega6.0软件计算4个黄尾鲴养殖群体的遗传距离ꎮ由表4可知ꎬ各黄尾鲴养殖群体间遗传距离为0.01874~0.09274ꎬ遗传距离差距较大ꎮ其中长兴与八里店黄尾鲴养殖群体的遗传距离最近ꎬ为0.01874ꎻ双浦和醴陵黄尾鲴养殖群体的遗传距离最远ꎬ为0.09274(图1)ꎮ运用Arlequin计算各黄尾鲴养殖群体间的FstꎬFst为0.04018~0.90501ꎮ除了长兴与八里店黄尾鲴养殖群体之间的遗传分化指数较低外ꎬ其他任意2个黄尾鲴养殖群体间的遗传分化指数均在0.50000以上ꎮ黄尾鲴养殖群体的单倍型网络关系(图2)显示ꎬ所研究的4个黄尾鲴养殖群体的单倍型具有一定的分化ꎮ醴陵㊁长兴㊁双浦和八里店黄尾鲴养殖群体的单倍型大致形成了3个部分ꎮ单倍型H1~H8形成了第一部分ꎬ以长兴和八里店黄尾鲴养殖群体的个体为主ꎮ第二部包括H9~H19ꎬ双浦黄尾鲴养殖群体中的个体主要集中于这一部分ꎮ醴陵黄尾鲴养殖群体中的个体均属于第三部分ꎮ表4㊀黄尾鲴4个养殖群体群体间的遗传距离(对角线下方)和遗传分化指数(对角线上方)Table4㊀Geneticdistance(belowdiagonalline)andgeneticdiffer ̄entiationindex(abovediagonalline)amongfourculturedpopulationsofXenocyprisdavidi群体长兴双浦八里店醴陵长兴-0.843060.040180.90464双浦0.06808-0.699620.90501八里店0.018740.06046-0.82267醴陵0.091120.092740.09169-图1㊀基于黄尾鲴Cytb单倍型构建的邻接系统树Fig.1㊀Neighbour ̄joiningdendrogrambasedonCytbhaplotypeofXenocyprisdavidi3㊀讨论线粒体DNA因其分子量小㊁结构简单㊁进化速度快㊁母性遗传等特征ꎬ已成为鱼类群体遗传结构和系统演化关系分析的重要工具[16 ̄17]ꎮ其中ꎬ线粒体Cytb基因在线粒体DNA中进化速度适中ꎬ作为重要的蛋白质编码基因被广泛应用于遗传结构分析中ꎮ本研究中获得的128个样本的Cytb基因核苷酸分析结果显示ꎬA+T的含量(57 0%)高于G+C的含量(43 0%)ꎬ4种碱基中G的含量最低(14 6%)ꎮ这与大银鱼(Protosalanxhyalocranius)[18]和棘头梅童鱼(Collichthyslucidus)[19]Cytb基因序列中的研究结果一致ꎬ在这2种鱼中ꎬA+T的含量均高于G+C的含量ꎬ且G的含量最低ꎮ长兴黄尾鲴养殖群体种源来自于八里店ꎬ但其亲本是由历年多次采购的苗种培育而成ꎮCytb序列分析结果表明ꎬ长兴与八里店黄尾鲴养殖群体碱基组成更为接近ꎬ长兴黄尾鲴养殖群体包含了八里店黄尾鲴养殖群体的所有单倍型ꎬ遗传距离也是各黄尾鲴养殖群体之间最小的ꎬ两群体间仅存在轻度543刘士力等:基于线粒体Cytb基因序列的4个黄尾鲴养殖群体遗传多样性分析图2㊀黄尾鲴4个养殖群体Cytb基因单倍型的网络关系Fig.2㊀Median ̄joiningnetworkforhaplotypesofCytbgeneinfourculturedpopulationsofXenocyprisdavidi遗传分化ꎬ这与实际情况一致ꎮ而醴陵黄尾鲴养殖群体明显具有不同的苗种来源ꎬ其与另外3个黄尾鲴养殖群体间的遗传距离较远且遗传分化指数较高ꎮ通过分析发现醴陵黄尾鲴养殖群体遗传多样性相对较低ꎬ仅有2种单倍型ꎬ且绝大部分的个体属于其中1种单倍型ꎮ提示该批次黄尾鲴养殖群体可能由少量母系个体繁殖而来ꎬ逃逸至天然水域ꎬ容易对自然群体种质的遗传多样性造成影响ꎮ㊀㊀在本研究中ꎬ醴陵黄尾鲴养殖群体h值(0 226)低于0 500ꎬπ值(0 00614)略高于0 00500ꎬ根据Grant等[20]的标准ꎬ群体符合鱼类第2种单倍型与核苷酸多样性组合ꎬ即低h和高π类型ꎮ造成这个结果的原因可能是群体由于瓶颈效应后的快速扩增和变异的积累ꎮ其他3个群体属于高h和高π类型ꎮ黄尾鲴绝对怀卵量为1 2ˑ105~1 7ˑ105粒/尾ꎬ人工繁殖技术水平已经获得突破ꎮ人工繁殖采用的亲本数量受到订单需求的影响ꎬ有采用较少亲本进行繁殖的可能ꎮ在避免人工养殖群体逃逸对野生资源产生影响的同时ꎬ制定科学的繁育策略预防群体遗传多样性降低也是非常重要的ꎮ㊀㊀评估群体分化的主要指标有群体间的遗传距离和遗传分化指数ꎮ根据Shaklee等[21]的研究结果ꎬ鱼类种群间遗传距离为0 002~0 065ꎬ平均遗传距离为0 050ꎬ本研究中部分群体间的遗传距离高于0 065ꎮ这一方面可能是由于Shaklee等[21]提出的这个标准是基于蛋白质电泳分析结果ꎬ其所包含的多态性位点较少ꎻ另一方面说明本研究所分析的部分黄尾鲴养殖群体间存在显著的遗传分化ꎮ643江苏农业学报㊀2024年第40卷第2期Wright[22]采用遗传分化指数(Fst)作为衡量群体间遗传分化程度的标准ꎬ得出长兴和八里店群体间遗传分化指数小于0 05ꎬ表明存在轻度分化ꎮ本研究中其他任意2个群体间的遗传分化指数均大于0 5ꎬ属于极高度分化ꎮ本研究中ꎬ种群间的遗传距离分析与Fst的分析结果相符ꎮ不同养殖群体间存在极高度分化ꎬ表明在放流时选择合适的种苗来源是比较重要的ꎮ张峻德等[11]利用线粒体COI基因序列对千岛湖水库3个码头共48尾黄尾鲴的遗传多样性进行了分析ꎬ仅发现4种单倍型ꎬCOI序列核苷酸和单倍型多样性均低于本研究中除醴陵外的其他3个黄尾鲴养殖群体ꎮ这说明Cytb基因序列具有更高的序列多样性ꎮ因此ꎬ采用Cytb基因序列进行遗传多样性分析可以作为COI基因序列分析的重要补充ꎬ为黄尾鲴的增殖放流及种质资源保护提供技术支持ꎮ目前GenBank中黄尾鲴Cytb基因序列数量较少ꎬ本研究获得的4个养殖群体的Cytb数据是黄尾鲴种质数据的重要补充ꎮ本研究结果为黄尾鲴的种质资源放流评估㊁种群关系研究㊁保护和利用提供了重要参考依据ꎮ参考文献:[1]㊀李㊀琳ꎬ陈蔚涛ꎬ汤永涛ꎬ等.鲴亚科分子系统学研究[J].水生生物学报ꎬ2023ꎬ47(4):628 ̄363.[2]㊀BAKERHKꎬHANKINSDCꎬSHURINJB.Introgressivehybrid ̄izationerodesmorphologicaldivergencebetweenlenticandlotichabitatsinanendangeredminnow[J].EcologyandEvolutionꎬ2021ꎬ11(19):13593 ̄13600.[3]㊀张燕萍ꎬ章海鑫ꎬ傅义龙ꎬ等.黄尾鲴的胚胎发育[J].江苏农业科学ꎬ2019ꎬ47(16):174 ̄178.[4]㊀ZARDOYARꎬMEYERA.Phylogeneticperformanceofmitochon ̄drialprotein ̄codinggenesinresolvingrelationshipsamongverte ̄brates[J].MolecularBiologyandEvolutionꎬ1996ꎬ13(7):933 ̄942.[5]㊀杨慧兰ꎬ王银肖ꎬ谭慧敏ꎬ等.白洋淀流域宽鳍鱲遗传多样性及种群历史动态[J].上海海洋大学学报ꎬ2021ꎬ30(5):837 ̄846. 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基于核基因LEAFY的中国珍稀濒危植物中华水韭的遗传多样性分析
基于核基因LEAFY的中国珍稀濒危植物中华水韭的遗传多样性分析黄钰倩;李想;周亚东;李小燕;刘星【摘要】利用核基因LEAFY第二个内含子片段对中国现存中华水韭(lsoetes sinensis Palmer)的遗传多样性进行分析,探讨了中华水韭自然居群的遗传多样性结构及其形成机制.结果显示:现存中华水韭7个自然居群共105个样本中存在78个单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.989,核苷酸多样性(π)为0.021,遗传差异主要存在于居群内(72%),且存在较高的基因流(Nm=0.59).同时,居群遗传学分析结果发现中华水韭居群不存在明显的谱系地理格局(GST>NST);Mantel检验中Rxy值为-0.286,P(rxy-rand≥rxy-data)值为0.370,表明居群遗传距离和地理距离之间没有明显相关性;UPGMA聚类分析显示处于海拔较高位置的2个居群与其它5个居群遗传关系较远;中性检验(Taijima's D、Fu&Li's D *和F*)检测结果均为负值,基于稳定模型的失配分布检测显示为多峰.根据中华水韭居群的地理位置,推测中华水韭的遗传结构可能与水系、海拔分布及其杂交后代多倍化的物种形成过程相关.%We used the second intron of the LEAFY gene to analyze the genetic diversity of lsoetes sinensis Palmer from China.In total,105 samples were collected from seven populations.From these I.sinensis samples,78 haplotypes were discovered,with a haplotype diversity of 0.989 and nucleotide diversity of 0.021.Results showed that genetic differentiation coefficient GST=0.283,NST =0.298,GST> NST,Nm =0.59;Mantel test,Rxy =-0.286,P (rxy-rand ≥ rxy-data) =0.370,and 72% of the total variation existed within populations.UPGMA cluster showed that the two high altitude populations had distant genetic relationships with the other five populations.Theneutrality test,Tajima's D,Fu & Li's D* and F* tests were negative,and the mismatch distribution test based on a stable model wasmultimodal.According to the geographic location of I.sinensis,its genetic structure was related to the drainage,altitude,and process of hybrid polyploidization.【期刊名称】《植物科学学报》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】6页(P73-78)【关键词】中华水韭;LEAFY基因;遗传多样性【作者】黄钰倩;李想;周亚东;李小燕;刘星【作者单位】武汉大学生命科学学院,植物系统学与进化生物学实验室,武汉430072;武汉大学生命科学学院,植物系统学与进化生物学实验室,武汉430072;武汉大学生命科学学院,植物系统学与进化生物学实验室,武汉430072;武汉大学生命科学学院,实验教学中心,武汉430072;武汉大学生命科学学院,植物系统学与进化生物学实验室,武汉430072;西藏大学理学院,拉萨850012【正文语种】中文【中图分类】Q943.2中华水韭(Isoetes sinensis Palmer)也称华水韭,为水韭科(Isoetaceae)水韭属(Isoetes)蕨类植物。
安徽长江流域黄鳝6个地理种群的遗传变异研究
安徽长江流域黄鳝6个地理种群的遗传变异研究胡玉婷;江河;胡王;潘庭双;段国庆;凌俊;陈小雷【摘要】采用线粒体细胞色素b(Cyt b)为分子标记,研究了安徽长江流域黄鳝6个地理种群(当涂、无为、繁昌、贵池、怀宁和望江)共180尾个体的遗传变异关系.结果显示,在1087bp序列中共检测到变异位点101个,单倍型68个,碱基组成中A+T的含量大于G+C的含量.6个地理种群的单倍型多样性(0.623 ~0.940)较高,核苷酸多样性(0.001 78~0.01904)较低.群体分化指数(Fst:0.026 12~0.94707)、基因流(Nm:0.027 94~ 18.6400)和分子变异分析(AMOVA)结果表明,安徽长江流域黄鳝一些地理种群间存在着明显的遗传分化.单倍型系统进化树和进化网络图表明:6个地理种群分为2个大的进化支,当涂与繁昌种群为一支,其余4个种群为另一支.地理隔离和黄鳝有限的迁移能力可能是造成种群遗传分化的原因.【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】8页(P21-28)【关键词】黄鳝;长江流域;细胞色素b;遗传变异【作者】胡玉婷;江河;胡王;潘庭双;段国庆;凌俊;陈小雷【作者单位】安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031;安徽省农业科学院水产研究所,合肥230031【正文语种】中文【中图分类】Q959.4;Q953黄鳝Monopterus albus Zuiew,俗称鳝鱼、长鱼、田鳗等,属硬骨鱼纲Osteichthyes合鳃目Synbranchiformes合鳃科Synbranchidae黄鳝属Monopterus,喜栖息于淤泥底质的沼泽、池塘、稻田、小河沟等缓流的浅水体中。
3种中国鲤mtDNA D-Loop序列的多态性与系统进化研究
3种中国鲤mtDNA D-Loop序列的多态性与系统进化研究梁宏伟;邹桂伟;罗相忠;王长忠;呼光富;李忠【摘要】[目的]探讨长江野生鲤、荷包红鲤和兴国红鲤3种中国鲤的遗传变异、亲缘关系及系统进化.[方法]对3种鲤的D-Loop序列进行扩增并测序,分析其遗传多样性,并与GenBank中获取的另外5种鲤鱼的D-Loop序列一起构建进化树.[结果]3种鲤的碱基组成中A+T含量均高于C+G含量;T碱基含量最高,平均为33.5%;C碱基最低,平均为13.7%.在检测的3种鲤上共发现37个突变位点,其中有2个插入,28个转换,7个颠换,碱基的替换有明显偏倚.单倍型多样性指数最高的是长江野生鲤(0.984±0.019),最低的是荷包红鲤(0.113±0.072);核苷酸多样性指数以长江野生鲤最高,为0.006 23,荷包红鲤最低,为0.000 12.长江野生鲤的遗传多样性较兴国红鲤和荷包红鲤丰富,荷包红鲤的遗传多样性最低.聚类分析表明,8种鲤属鱼聚为2大支,德国鲤单独为一类,其余7种聚为一类.[结论]荷包红鲤和兴国红鲤虽都原产于江西省,但2种鲤最初是独立从野生鲤中通过体色变异分化而来的.【期刊名称】《西北农林科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2009(037)003【总页数】6页(P55-59,65)【关键词】长江野生鲤;荷包红鲤;兴国红鲤;mtDNA D-Loop【作者】梁宏伟;邹桂伟;罗相忠;王长忠;呼光富;李忠【作者单位】中国水产科学研究院,长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室,湖北,荆州,434000;中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081;中国水产科学研究院,长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室,湖北,荆州,434000;中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081;中国水产科学研究院,长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室,湖北,荆州,434000;中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081;华中农业大学,水产学院,湖北,武汉,430070;华中农业大学,水产学院,湖北,武汉,430070;中国水产科学研究院,长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室,湖北,荆州,434000;中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081【正文语种】中文【中图分类】S932.4鲤鱼(Cyprinus carpio)是目前世界上养殖范围最广、历史最悠久的淡水鱼类,广泛分布于亚洲和欧洲大陆,在长期的养殖和驯化过程中,形成了许多亚种和品系[1-2]。
河南省小黄黝鱼群体遗传多样性
中国水产科学 2020年1月, 27(1): 96-105 Journal of Fishery Sciences of China研究论文收稿日期: 2019-03-20; 修订日期: 2019-08-22.基金项目: 国家自然科学基金项目(31401964, 31872199); 河南省科技攻关重点项目(162102310443, 182102110007, 182102110046,182102110237); 河南省创新型科技团队支持计划项目(CXTD2016043).作者简介: 汪曦(1993–), 硕士研究生, 研究方向为渔业资源保护. E-mail: xiwang193@ 通信作者: 周传江, 副教授, 研究方向为鱼类资源保护与利用. E-mail: chuanjiang88@ DOI: 10.3724/SP.J.1118.2020.19046河南省小黄黝鱼群体遗传多样性汪曦, 曾会玲, 孟晓林, 王先锋, 宋东蓥, 张建新, 顾钱洪, 汤永涛, 周传江, 聂国兴河南省水产动物养殖工程技术研究中心, 水产动物疾病控制河南省工程实验室, 河南师范大学水产学院, 河南 新乡, 453007摘要: 小黄黝鱼[Micropercops swinhonis (Günther, 1873)]是中国特有的一种小型淡水虾虎鱼类, 广泛分布于长江及以北各水系, 其中在河南省各水系均有分布。
为评估河南省小黄黝鱼种质资源现状及其遗传多样性, 本研究对河南省境内黄河、长江、淮河和海河4个水系77尾小黄黝鱼样品进行线粒体COI 基因的扩增。
结果显示, 河南省小黄黝鱼的平均单倍型多样性(H d )为0.89088, 平均核苷酸多样性(π)为0.00361, 其中淮河水系华行村种群(HXC)核苷酸多样性最高(π=0.00433), 黄河水系马颊河种群(MJH)核苷酸多样性最低(π=0.00078); 系统发育树和单倍型网络图结果均显示小黄黝鱼并未按照水系形成明显的地理遗传支系; 根据4个水系进行分组, AMOVA 分析显示仅16.00%的变异来自于水系间, 而78.43%遗传变异来自各群体内部; 同样地, 未预先设定分组情况的SAMOVA 分析也得到了相似的结果, 不支持小黄黝鱼具有明显的地理遗传结构的假设; 种群历史动态分析显示, 河南省小黄黝鱼种群呈逐步增长趋势; Fu’s F S 中性检验与错配分析表明, 河南小黄黝鱼种群可能经历过近期群体扩张事件, 且该过程可能与气候变为暖湿型有关。
云南4个地区高山姬鼠线粒体控制区种群遗传分化研究
云南4个地区高山姬鼠线粒体控制区种群遗传分化研究朱万龙;姜文秀;王政昆【摘要】对云南4个种群38个个体的线粒体控制区(D-loop) 905 bp 的核苷酸序列遗传变异进行分析,探讨了高山姬鼠种群遗传结构和分化.在905 bp D-loop基因的碱基序列中,共发现了57个变异位点(全变异的6.30%),共定义了23个单倍型,其中有一个单倍型(Hap1)为横断山3个种群(中甸、丽江和剑川)所共享,其余22个单倍型均为各个种群所特有.分子变异分析(AMOVA)表明,种群间的遗传变异占33.7%,种群内的遗传变异占66.3%.FST统计结果表明,除昆明种群和横断山种群之间差异显著(P<0.05),其它地理种群间的差异均不显著(P>0.05),说明昆明种群与横断山种群之间出现了明显的遗传分化.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2013(030)006【总页数】5页(P1-4,13)【关键词】高山姬鼠;线粒体控制区;遗传分化【作者】朱万龙;姜文秀;王政昆【作者单位】云南师范大学生命科学学院,昆明,650500;云南师范大学生命科学学院,昆明,650500;云南师范大学生命科学学院,昆明,650500【正文语种】中文【中图分类】Q953利用mtDNA多态性分析不仅可以了解种群的遗传多样性,还可以探讨遗传结构的历史和地理原因,它是一种常用的遗传标记。
线粒体控制区又称为替代环区(displacement loop region,D-loop),是典型的母系遗传[1],是线粒体基因组中最主要的一段非编码区,位于tRNAPro和tRNAPhe基因之间,也是线粒体中碱基序列和长度变异最大的区域,进化速率快[2],不受选择压力影响,适合于检测种群内及种群间的遗传变异[3]。
高山姬鼠(Apodemus chevrieri)属于姬鼠属,典型的古北界种类,主要分布于中国西南的横断山脉及其周围地区[4]。
先前高山姬鼠线粒体细胞色素b基因研究结果已表明,高山姬鼠存在种群间的遗传分化[5],本研究利用粒体控制区进一步研究高山姬鼠种群间的遗传分化程度。
褐马鸡圈养种群的mtDNA控制区多态性
褐马鸡圈养种群的mtDNA控制区多态性武玉珍;王孟本;张峰【摘要】褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)是我国特有的濒危鸟类,国家一级保护动物.为了保护褐马鸡的种质资源,从分子水平上评价褐马鸡的遗传多样性,对山西省庞泉沟自然保护区、太原市动物园的褐马鸡种群20个个体,线粒体DNA D-loop区全序列进行了克隆和测定,使用Clustal X、DnaSP4.0、Mega3.1等生物信息学软件,对全部20条序列开展了比对分析,确定了多态位点与单倍型数目,计算了核苷酸多样性和单倍型多样性;比较了两个种群的遗传变异,初步探讨了褐马鸡种群的遗传多样性和遗传结构.结果表明:20条褐马鸡线粒体DNA D-loop区全序列长度在1236-1237bp之间,其中A、T、G和C 4种核苷酸的平均含量分别为31.0%、26.8%、27.5%和14.8%,A+T含量(57.8%)高于G+C含量(42.3%).排除1处核苷酸的插人或缺失后,共检测出26个突变位点,占分析序列总长度的2.1%,其中包括25处单一多态位点和1处简约信息位点.20个个体检测出13个单倍型,其中11个个体具有独特的单倍型,2个共享单倍型.褐马鸡两个种群的单倍型多样性(h)为0.911-0.933,核苷酸多样性(π)为0.002-0.003,单倍型间的遗传距离为0.003-0.002.根据单倍型构建了褐马鸡两个种群的NJ分子系统树.聚类表明,2个种群的个体并没有按相应的地理位置进行聚类.揭示褐马鸡具有较高的单倍型多样性和较低的核苷酸多样性,种群的遗传变异较低;两个种群单倍型间的遗传距离较近,遗传多样性参数接近,统计分析无显著差异,两个种群尚未表现出明显的遗传分化,且两个种群间有基因流存在.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)011【总页数】7页(P2958-2964)【关键词】褐马鸡;mtDNA控制区;遗传多样性;保护【作者】武玉珍;王孟本;张峰【作者单位】晋中学院生物科学与技术学院,山西,晋中,030600;山西大学黄土高原研究所,山西,太原,030006;山西大学生命科学学院,山西,太原,030006【正文语种】中文褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)属于鸡形目雉科马鸡属,至今未发现有亚种分化,为我国特有的珍稀濒危鸟类,国家一级保护动物。
使用DnaSP计算核苷酸多样性和单倍型多样性
使用DnaSP计算核苷酸多样性和单倍型多样性
2012年09月26日⁄ Evolution ⁄字号小中大⁄评论2 条⁄阅读2,547 次[点击加入在线收藏夹]
熊荣川,中国科学院成都生物研究所
在进行种群遗传学研究时,都会用到核苷酸多样性(π)和单倍型多样性(Hd)。
下面简单介绍怎样用软件DnaSP v5(Librado et al.,2009)得到相关的信息首先我们需要一个比对好的fasta 文件,例如taiwan30aln.fas
打开DnaSP v5
打开文件“taiwan30aln.fas”出现一个数据信息框,或者说软件赋予你的数据的一些默认信息
比如它会默认你的数据是来自常染色体的核基因、是二倍体型,因此我们常常需要对之进行修改以符合我们数据的实际情况,关掉这个信息框之后使用“data”-> “format”选项卡进行修改。
修改好之后,进行DNA 多态性分析“Analysis”-> “DNA Polymorphism”
结果中包含了我们需要的核苷酸多样性(Pi)和单倍型多样性(Hd),当然了还有很多其他相关的信息。
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熊荣川,中国科学院成都生物研究所
在进行种群遗传学研究时,都会用到核苷酸多样性(π)和单倍型多样性(Hd)。
下面简单介绍怎样用软件DnaSP v5(Librado et al.,2009)得到相关的信息首先我们需要一个比对好的fasta 文件,例如taiwan30aln.fas
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打开文件“taiwan30aln.fas”出现一个数据信息框,或者说软件赋予你的数据的一些默认信息
比如它会默认你的数据是来自常染色体的核基因、是二倍体型,因此我们常常需要对之进行修改以符合我们数据的实际情况,关掉这个信息框之后使用“data”-> “format”选项卡进行修改。
修改好之后,进行DNA 多态性分析“Analysis”-> “DNA Polymorphism”
结果中包含了我们需要的核苷酸多样性(Pi)和单倍型多样性(Hd),当然了还有很多其他相关的信息。