鱼类线粒体基因组研究进展
鱼类三代虫分子生物学的研究进展
鱼类三代虫分子生物学的研究进展1分类学概况亚纲三代虫日三代虫科，是一类常见的鱼类体外寄生虫。
主要寄生在鱼体表和鳃，广泛分布于世界各地海水和淡水水 1．1形态学分类域，给渔业，圭产造成较大危害，已见报道的有400余种(Har- 三代虫分类学主要是依据形态学和附着结构的形态特 riset 征，但在很大程度上依赖于寄主的特异性。
其中，由角蛋白 a1．，2004)。
三代虫身体细小延伸，具一对头器，没有眼组成的中央大钩和连接片是重要的分类学依据(Kayton，点；有单细胞腺的头腺一对；口位于头器下方中央；体后端的 1983)。
它们形态的复杂性及稳定性为分类学提供了更多有后吸器发育良好，有一对中央大钩及背连结片与腹连结片各用的信息，其腹连接片对于鉴定新种是非常关键的，但目前一，8对边缘小钩有秩序地排列着。
三代虫用后吸器的大钩的研究还没有掌握这一结构的复杂性，可以运用线性距离法和小钩固着在寄主的身体上，同时前端的头腺也分泌粘液，和角度测量法来分析鉴定。
同样，背连接片的形状也町以用用以粘着在寄主体上或慢慢爬行。
边缘小钩刺人鱼体表，引来鉴定新种，但因为容易受到各种因素的影响而使其形状不起宿主鱼皮肤损伤，降低鱼体抵抗力，继而引发疾病。
为了 et 稳定，目前测量法很少用这一结构(Bakkea1．，2007)。
还预防和控制这屿疾病，开展了大量三代虫及其引发疾病的研有一些人注意到其他一些能被用于三代虫科级分类的形态究，在三代虫形态结构、分类、生物学及流行性等方面都取得学特征，最显著的是感官的结构，即毛序。
对于一些种类，如了一些成果。
近年来，随着分子生物学的发展，分子标记对 G．salaris和G thymalli，形态学区别需要有关形态学数据复于检测和控制所有致病性种类，如在Gyrodactylussalaris的传杂的统计学分析，其结果对它们的相关性还是不可靠的播研究中是必不可少的。
而全线粒体基因组又为研究三代 et (Hansena1．，2007)。
鱼类线粒体 (1)
文献综述题目：鱼类线粒体及线粒体控制区的研究进展沈阳农业大学学士学位论文文献综述鱼类线粒体及线粒体控制区的研究进展摘要：线粒体DNA是动物体内唯一发现的核外遗传物质。
与其他动物相同，鱼类线粒体全长约16.5kbp 左右，分为编码区和非编码区两大部分，编码区编码37个基因，非编码区即线粒体基因组的控制区（也称D-loop），其碱基替换率比线粒体DNA其它区域高5-10倍，遗传上是高变区。
遗传学上可根据线粒体控制区的特点和特性，可利用限制性酶切片段长度多态性技术（RFLP）、PCR技术和测序技术等方法分析物种的遗传多样性和其分类地位。
线粒体DNA控制区序列在研究鱼类种内遗传分化中具有重要意义，为传统鱼类形态学分类提供了分子生物学证据，为地质演化和鱼类进化的关系提供论据，为物种保护和渔业管理提供科学理论基础。
关键字：鲢鱼；线粒体DNA；D-loop区；分类地位几乎所有的脊椎动物的细胞中都含有线粒体（mitochondria）这种细胞器，它自身携带DNA，可自我复制、表达，并有核基因编码的蛋白质和酶从细胞质输入线粒体，共同完成生物氧化的理功能。
动物的线粒体DNA（mtDNA）是共价闭合的双链DNA，其基因结构简单，一级结构的碱基突变率高。
近年来，随着DNA序列分析、限制性酶切片段长度多态性技术（RFLP）及PCR技术的应用和发展，mtDNA在动物起源、种群分化与系统发生、分类及遗传瓶颈效应等方面取得了重要进展。
1 线粒体概述与其他动物相似，鱼类线粒体基因组的长度大多在15-20kb左右，环状双链，根据碱性氯化铯密度梯度离心中双链密度不同分为重链（H链）和轻链（L链），由2个rRNA 基（16S rRNA、12S rRNA）、22 个tRNA基因、控制区（D-Loop环区）和轻链复制起始区和13个疏水蛋白质基因。
13个蛋白质因是细胞色素b（Cyt b）基因，2个ATP酶的亚基，3个细胞色素c（Cyt c）氧化酶的亚基（COI，COII，COIII），7个NADP还原酶的亚单位（ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6），除一个蛋白质基因（ND6）和8个tRNA基因由L链编码外，其余的大部分基因都由H链编码[1]。
线粒体基因组和代谢组的研究
线粒体基因组和代谢组的研究线粒体是细胞内的一个重要器官，是细胞内的能量中心。
线粒体内含有线粒体基因组，其中包含有许多与细胞代谢相关的基因。
在现代科学技术的支持下，线粒体基因组和代谢组的研究越发深入，这对于人类的健康和医学等方面具有重要的意义。
一、线粒体基因组的研究线粒体基因组为圆形DNA分子，大小为16kb，编码有13个氧化磷酸化系统的蛋白质，以及22个tRNA和2个rRNA，与人类DNA的染色体有所不同。
线粒体DNA是源于细胞内外的古代细菌，与真核细胞的合并形成了现代细胞，至今已经存在了几十亿年。
在研究线粒体基因组时，我们可以通过扫描线粒体蛋白质的质谱图，得到包含有线粒体蛋白质以及氧化磷酸化系统的完整序列。
此外，也可以通过线粒体的比较基因组学研究来发现线粒体基因组的变异和演化。
二、代谢组学的研究代谢组学的研究目的在于探究生物体内的代谢物，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸和脂质等的变化规律。
代谢组学可以研究生物体在不同情况下的代谢状态、代谢途径和代谢产物等信息。
与传统的蛋白质组学和基因组学一样，代谢组学是系统生物学研究的一部分。
它的相关应用领域包括药物研究、毒理学、营养学、医学和环境研究等。
代谢组学的核心技术是质谱和色谱分析技术，这些技术可以对生物样本进行快速、高效的代谢分析，并在短时间内解析出千种代谢物的产物。
利用代谢组学技术可以区分不同生物组织和不同疾病状态的代谢情况，这对于研究疾病的发病机制和诊断治疗具有很大帮助。
三、线粒体基因组和代谢组的研究进展及发展趋势作为与细胞代谢相关的中心，线粒体基因组在人类健康和医学方面的研究越发重要。
目前，线粒体基因组在一些重大疾病的研究中已经得到了广泛的应用。
近年来，随着代谢组学技术的发展，代谢组学研究在癌症、脑卒中、阿尔茨海默病等多种疾病中的应用越发广泛。
例如，在癌症代谢组学研究中，代谢物质的变化可以用于癌症诊断与治疗，这其中又涉及到线粒体代谢的相关研究。
当然，线粒体基因组和代谢组的研究离不开人类进行的基因组和代谢组的定量分析。
鱼类线粒体DNA研究新进展
鱼类线粒体DNA研究新进展一、本文概述线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）作为生物体内的一种重要遗传物质，近年来在鱼类研究中逐渐展现出其独特的价值和潜力。
鱼类线粒体DNA研究新进展不仅深化了我们对鱼类遗传多样性的理解，还为鱼类遗传育种、系统发生、种群遗传结构分析等领域提供了有力的工具。
本文旨在综述近年来鱼类线粒体DNA研究的新进展，探讨其在鱼类生物学中的应用前景，以期为鱼类遗传资源保护和可持续利用提供理论支持和实践指导。
本文将首先回顾线粒体DNA的基本结构和特点，然后重点介绍鱼类线粒体DNA的提取方法、测序技术及其在鱼类遗传多样性、系统发生和种群遗传结构分析中的应用。
还将讨论鱼类线粒体DNA在遗传育种和遗传资源保护中的潜在应用价值，并展望未来的研究方向和挑战。
通过本文的综述，希望能够为从事鱼类线粒体DNA研究的学者提供有益的参考和启示，共同推动鱼类线粒体DNA研究的深入发展。
二、鱼类线粒体DNA的结构与功能鱼类线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）是一种双链、闭合环状的分子，通常大小为16-20千碱基对（kb），是细胞器中唯一的DNA分子。
鱼类mtDNA的结构主要包括重链（H链）和轻链（L链），其中H链编码了大部分基因，而L链则编码了剩余的少数基因。
这些基因主要编码线粒体氧化磷酸化系统的13个蛋白质亚基，以及2个rRNA和22个tRNA，这些成分共同构成了线粒体的核糖核蛋白体，负责线粒体内蛋白质的合成。
鱼类线粒体DNA的功能主要体现在以下几个方面：mtDNA是鱼类线粒体遗传信息的载体，通过母系遗传的方式传递给后代，因此，在鱼类遗传学和进化生物学研究中，mtDNA被广泛应用为分子标记。
mtDNA编码的蛋白质是线粒体氧化磷酸化系统的重要组成部分，这些蛋白质参与线粒体的能量代谢过程，对鱼类的生命活动起着至关重要的作用。
mtDNA的突变和变异也被广泛用于鱼类种群遗传结构、遗传多样性和系统发育等研究。
鱼类线粒体dna及其在分子群体遗传研究中的应用
鱼类线粒体DNA及其在分子群体遗传研究中的应用鱼类，作为地球上最大的脊椎动物群体之一，其遗传多样性研究对于理解生物进化、生态适应以及保护濒危物种等方面具有重要意义。
近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，线粒体DNA（mtDNA）已经成为鱼类群体遗传研究中的重要标记。
一、鱼类线粒体DNA的特点线粒体DNA是一种存在于细胞线粒体内的遗传物质，具有母系遗传、高突变率、无重组等特点。
这些特点使得mtDNA成为研究鱼类群体遗传结构和进化历史的理想标记。
母系遗传：mtDNA只能通过母系传递，因此可以有效地追踪母系群体的迁移和扩散。
高突变率：mtDNA的突变率远高于核DNA，这使得mtDNA在短时间内积累大量的遗传信息，有助于揭示近期的进化事件。
无重组：mtDNA在遗传过程中不发生重组，因此其遗传信息具有高度的稳定性，有助于准确推断群体遗传结构。
二、线粒体DNA在鱼类群体遗传研究中的应用群体遗传结构分析：通过比较不同地理群体间mtDNA序列的差异，可以揭示鱼类的群体遗传结构、迁移扩散以及种群历史。
物种鉴定和分类：mtDNA序列差异可以作为物种鉴定和分类的重要依据，有助于发现新物种和解析物种间的亲缘关系。
保护生物学：通过分析濒危物种的mtDNA序列，可以评估其遗传多样性水平，为制定保护策略提供科学依据。
进化生物学：通过比较不同物种间mtDNA序列的差异，可以揭示鱼类的进化历程、分化时间以及祖先群体等信息。
生态学：通过分析鱼类mtDNA与生态环境因子的关系，可以探讨鱼类对环境的适应机制和生态位分化。
渔业资源管理：通过分析渔业资源的mtDNA多样性，可以评估其种群健康状况和种质资源价值，为渔业资源的可持续利用提供科学依据。
三、前景展望随着分子生物学技术的不断进步和成本的不断降低，线粒体DNA在鱼类群体遗传研究中的应用将越来越广泛。
未来，我们可以期待线粒体DNA在揭示鱼类进化历程、保护濒危物种以及渔业资源管理等方面发挥更大的作用。
基于线粒体co1基因序列的dna条形码在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用
基于线粒体co1基因序列的dna条形码在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用DNA条形码技术是一种新兴的物种鉴定方法，通过对生物样品中特定基因片段的序列进行分析，可以快速、精确地鉴定生物物种。
在鱼类物种中，线粒体CO1基因序列被广泛用于DNA条形码分析。
本文将探讨基于线粒体CO1基因序列的DNA条形码在鲤科鲌属鱼类物种鉴定中的应用。
一、线粒体CO1基因的特点线粒体CO1基因是线粒体DNA中编码蛋白质的基因之一。
该基因在不同鱼类物种中的序列变异性非常高，但同种鱼类物种中的序列差异很小。
这一特点使得线粒体CO1基因序列成为一种很好的DNA条形码。
此外，线粒体CO1基因的序列长度大约在650个碱基对左右，长度适中，易于测序和分析。
二、鲤科鲌属鱼类物种的特点鲌属（Carassius）是鲤科（Cyprinidae）中的一个属，包括了很多鲫鱼的近缘种。
该属鱼类物种的形态结构、生态习性和分布范围等方面存在着很大的差异。
因此，传统的形态学鉴定方法仅仅基于形态的特征来判断鱼类物种的真实身份往往存在着一定的误差。
三、基于线粒体CO1基因序列的DNA条形码在鲌属鱼类物种鉴定中的应用由于鲌属鱼类物种的形态和基因序列存在一定的差异，因此可以利用线粒体CO1基因序列作为DNA条形码来鉴定不同鲌属鱼类物种之间的差异。
研究表明，基于线粒体CO1基因序列的DNA条形码可以成功地鉴定不同鑫龙鱼种群之间的态差异，且比传统的形态鉴定方法更为准确和高效。
此外，基于线粒体CO1基因序列的DNA条形码技术还可以用于鱼类物种的遗传连锁图谱构建、种群遗传学研究、鱼类物种起源和演化研究等领域。
研究还表明，DNA条形码技术的开发和应用对于保护和管理鱼类物种资源具有积极的意义。
四、DNA条形码技术在鱼类物种鉴定中的优点相比传统的形态学鉴定方法，DNA条形码技术具有如下优点：1.高效： DNA条形码技术可以快速准确地鉴定大量的鱼类物种，比传统的形态学鉴定方法更为高效。
鱼类分子遗传学研究
鱼类分子遗传学研究随着科技的不断发展，分子遗传学成为生物学领域中的一个重要研究方向。
而在生态学领域中，鱼类的分子遗传学研究也越来越受到重视。
鱼类是水生动物中最具多样性的一类，其遗传多样性也是生态系统中至关重要的组成部分。
了解鱼类的分子遗传学特征，对于保护和管理水生生态系统，以及增强水产养殖质量和效率，都具有极其重要的作用。
鱼类分子遗传学的研究对象鱼类分子遗传学研究的对象包括了鱼类的DNA、RNA和蛋白质等分子水平的研究。
DNA是生物遗传信息的携带者，RNA则承担着基因表达的功能，而蛋白质则是生物体内的重要功能分子。
在遗传多样性的研究中，鱼类的线粒体DNA (mtDNA)和核DNA均为重要的研究对象。
线粒体DNA是位于线粒体内的一个小分子DNA，只有母体传递给后代，因此线粒体DNA通常被用作估算种群变异性和遗传漂变的遗传分子标记。
在性染色体研究中，鱼类的性染色体股距离(XX/XY)和种群多态性也成为了研究的重点。
鱼类分子遗传学的研究方法鱼类分子遗传学的研究方法主要包括PCR扩增、DNA序列分析、基因测序、RAPD、AFLP等几种主要技术。
其中PCR扩增、 DNA序列分析和基因测序可以用于研究基因型和基因频率等特征，而RAPD和AFLP则可以用于从大量的DNA样本中快速筛选出与特定物质有关的特定DNA片段，以检测遗传多样性和群体演化等。
鱼类分子遗传学研究应用鱼类分子遗传学的研究将为鱼类生态学和水产养殖学等领域提供基础数据。
研究结果可以应用于估算和维护鱼类种群的稳定性和多样性，以及推断演化和系统分类的历史进程等。
同时，与鱼类健康和遗传相关的疾病的研究也将受益于这些研究成果。
鱼类分子遗传学的研究还可以为水产养殖业的发展提供更可靠、有效的途径。
如，鱼类育种可以利用鱼类基因组的特征，选择优质品系进行繁育更加高效、高产的新品种。
同时，分子遗传学的研究还可以为鱼类的疾病防治提供新思路，比如通过揭示鱼类的免疫基因，研发出具有高抗病性和高保护作用的疫苗。
鲫鱼线粒体基因组结构分析
鲫鱼线粒体基因组结构分析鲫鱼（Carassius auratus）是一种常见的淡水鱼类，其肉质细嫩、营养丰富，受到广大消费者的欢迎。
近年来，随着分子生物学和生物技术的发展，人们对鲫鱼的遗传结构和生物学特性的研究也越来越深入。
其中，线粒体基因组（mitochondrial genome）结构分析是一项重要的研究内容，本文将对此进行讨论。
一、鲫鱼线粒体基因组的组成和结构线粒体基因组是由一条环状DNA分子组成的，它通常比细胞核的DNA小得多。
在鲫鱼中，线粒体DNA的长度约为16.5 kb，包含37个基因，其中13个编码酶、22个编码tRNA和2个编码rRNA。
这些基因分布在两条链上，其中一个链被称为正向链（L链），另一个则是反向链（H链）。
鲫鱼线粒体基因组的结构呈现环状，并且具有高度的保守性。
它包含一个长达1.2 kb的不可翻译区（D-loop），其中包含控制线粒体DNA复制和转录的启动子、终止子和重复序列。
此外，鲫鱼线粒体基因组还包含一些插入序列（insertions）和缺失序列（deletions），这些序列的存在可能会对基因功能和转录的调控产生影响。
二、鲫鱼线粒体基因组的进化线粒体基因组是一种非常特殊的遗传物质，它通常只由母亲遗传给后代，因为精子没有足够的胞浆（cytoplasm）来传递精子线粒体基因。
这种遗传方式被称为单亲遗传（maternal inheritance），是线粒体基因组进化的一个重要特征。
鲫鱼线粒体基因组的进化过程受到多种因素的影响，其中包括自然选择、突变和基因重组等。
通过对不同类群之间线粒体基因组序列的比较，科学家们可以研究鲫鱼的进化历史，并推断出不同群体的遗传联系。
例如，一些研究表明，中国南方的鲫鱼可能与中华鲟（Acipenser sinensis）有着共同的祖先，而北方的鲫鱼则可能来自狗鱼类（Cyprinodontiformes）。
三、鲫鱼线粒体基因组在遗传学研究中的应用鲫鱼线粒体基因组在遗传学研究中具有广泛的应用价值。
鳕鱼线粒体DNA组成的遗传分析
鳕鱼线粒体DNA组成的遗传分析生物是一个巨大而复杂的系统，它们包含着许多的细节，其中包括基因组的组成和遗传信息等等。
其中，线粒体因为其独立于核DNA的特殊遗传模式，被广泛地应用于动植物的遗传和进化研究。
而鳕鱼仅仅因为其丰富的营养和美味的肉质，就成为了广为人知的大众美食。
而对于这些美味可口的鳕鱼，我们也可以通过其线粒体DNA的组成来进行遗传分析。
鳕鱼是一种高经济价值的大型鱼类，分布于北极圈和亚北极区域，是世界上比较受欢迎和重要的鱼类之一。
鳕鱼以大量分布于大西洋北部，也称为北大西洋冷鳕鱼或北极鳕鱼，以其肉质获得了广泛的青睐。
而鳕鱼的线粒体DNA，可以用于研究鳕鱼的遗传多样性、种群遗传学、系统进化和人类活动对鳕鱼种群的影响等问题。
线粒体DNA是由一些遗传物质复合体组成，其中的核心是线粒体DNA (mtDNA)。
线粒体DNA具有以下一些重要的特征：（1）mtDNA是环状的，由一条单链DNA分子组成。
（2）mtDNA在细胞质中存在许多个拷贝，每个线粒体拷贝都含有数十到数百个mtDNA分子。
（3）遗传物质中包含的基因数与长度不如核DNA，但在线粒体功能及发送、维持细胞控制的信号等方面都具有重要作用。
在鳕鱼中，线粒体DNA的基因组大小约为16.5 kb，它是一个高度可变的序列，在物种中不仅存在着多个单倍型，而且具有较高的点突变或插入/删除 (indel) 等形式的突变速率。
这些变异可以用于确定种群的遗传变化、进化关系和家族起源。
这意味着，通过线粒体DNA的分析，可以对鳕鱼的种群、基因的遗传多样性以及对环境的适应能力有更加深刻的了解。
线粒体DNA还可以用于研究鳕鱼之间的亲缘关系和家族起源。
例如，DNA分析可以验证一家之中父母身份的准确性，还可以帮助推断远古族群的迁徙和演化关系。
鳕鱼的线粒体DNA可以通过PCR扩增、序列化和比较来获得基因型信息，从而推测遗传多样性和基因演化等方面的情况。
线粒体DNA的研究不仅适用于鳕鱼这一种类，也适用于许多其他物种。
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. [６]㊀岳丽佳ꎬ熊良伟ꎬ王帅兵ꎬ等.基于线粒体Ｃｙｔｂ序列的３个宽体金线蛭群体遗传多样性分析[Ｊ].上海海洋大学学报ꎬ２０２０ꎬ２９(１):９￣１６.[７]㊀刘士力ꎬ练青平ꎬ贾永义ꎬ等.基于线粒体Ｃｙｔｂ基因序列的浙江省３个马口鱼群体遗传多样性分析[Ｊ].浙江农业学报ꎬ２０２３ꎬ３５(２):２９３￣３００.[８]㊀ＷＵＺＣꎬＸＵＱＨꎬＺＨＵＪＦꎬｅｔａｌ.ＧｅｎｅｔｉｃｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｉｇｅｙｅｔｕｎａＴｈｕｎｎｕｓｏｂｅｓｕｓｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌＰａｃｉｆｉｃＯｃｅａｎｂａｓｅｄｏｎｍｔＤＮＡＣｙｔｂｓｅｑｕｅｎｃｅｓ[Ｊ].ＦｉｓｈｅｒｉｅｓＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１４ꎬ８０(３):４１５￣４２６.[９]㊀赵文浩ꎬ易少奎ꎬ苏君晓ꎬ等.新疆塔里木河叶尔羌高原鳅遗传多样性研究[Ｊ].水生生物学报ꎬ２０２２ꎬ４６(３):３６４￣３７４. [１０]李大命ꎬ张彤晴ꎬ唐晟凯ꎬ等.太湖大银鱼(Ｐｒｏｔｏｓａｌａｎｘｃｈｉｎｅｎ￣ｓｉｓ)细胞色素ｂ基因序列多态性分析[Ｊ].江苏农业学报ꎬ２０１５ꎬ３１(４):８４０￣８４５.[１１]张峻德ꎬ赵良杰ꎬ刘其根.千岛湖细鳞鲴和黄尾鲴ＣＯＩ种群遗传结构比较的初步研究[Ｊ].淡水渔业ꎬ２０１３ꎬ４３(５):３￣７. [１２]张㊀宏ꎬ赵良杰ꎬ胡忠军ꎬ等.千岛湖和长江黄尾鲴种群的遗传变异研究[Ｊ].上海海洋大学学报ꎬ２０１５ꎬ２４(１):１２￣１９. [１３]郭爱环ꎬ原居林ꎬ练青平ꎬ等.基于微卫星标记的钱塘江上游黄尾鲴增殖放流效果及其潜在遗传风险评估[Ｊ].水产学报ꎬ２０２２ꎬ４６(１２):２３４９￣２３５６.[１４]ＸＩＡＯＷＨꎬＺＨＡＮＧＹＰꎬＬＩＵＨＺ.ＭｏｌｅｃｕｌａｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｏｆＸｅ￣ｎｏｃｙｐｒｉｎａｅ(Ｔｅｌｅｏｓｔｅｉ:Ｃｙｐｒｉｎｉｄａｅ):ｔａｘｏｎｏｍｙꎬｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙꎬａｎｄｃｏｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｓｐｅｃｉａｌｇｒｏｕｐｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｉｎＥａｓｔＡｓｉａ[Ｊ].Ｍｏｌｅｃｕ￣ｌａｒＰｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＥｖｏｌｕｔｉｏｎｉｓꎬ２００１ꎬ１８(２):１６３￣１７３. [１５]刘士力ꎬ刘一诺ꎬ蒋文枰ꎬ等.红螯螯虾核糖体ＤＮＡ￣ＩＴＳ区序列特征[Ｊ].浙江农业科学ꎬ２０２３ꎬ６４(６):４２￣４７.[１６]ＧＲＡＮＴＷＳꎬＢＯＷＥＮＢＷ.Ｓｈａｌｌｏｗｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｈｉｓｔｏｒｉｅｓｉｎｄｅｅｐｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｌｉｎｅａｇｅｓｏｆｍａｒｉｎｅｆｉｓｈｅｓ:ｉｎｓｉｇｈｔｓｆｒｏｍｓａｒｄｉｎｅｓａｎｄａｎｃｈｏｖｉｅｓａｎｄｌｅｓｓｏｎｓｆｏｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｒｅｄｉ￣ｔｙꎬ１９９８ꎬ８９(５):４１５￣４２６.[１７]窦新杰ꎬ常玉梅ꎬ唐然ꎬ等.几种雅罗鱼亚科鱼类基于ｍｔＤＮＡ序列的亲缘关系[Ｊ].江苏农业学报ꎬ２０１４ꎬ３０(４):８２６￣８３２. [１８]李大命ꎬ唐晟凯ꎬ刘燕山ꎬ等.基于Ｃｙｔｂ基因的江苏省大银鱼种群遗传多样性和遗传结构分析[Ｊ].上海海洋大学学报ꎬ２０２１ꎬ３０(３):４１６￣４２５.[１９]吴㊀宙ꎬ周丽青ꎬ迟长凤ꎬ等.基于线粒体Ｃｙｔｂ基因序列的棘头梅童鱼种群遗传结构[Ｊ].中国水产科学ꎬ２０２１ꎬ２８(１):９０￣９９.[２０]ＧＲＡＮＴＷＳꎬＢＯＷＥＮＢＷ.Ｓｈａｌｌｏｗｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｈｉｓｔｏｒｉｅｓｉｎｄｅｅｐｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｌｉｎｅａｇｅｓｏｆｍａｒｉｎｅｆｉｓｈｅｓ:ｉｎｓｉｇｈｔｓｆｒｏｍｓａｒｄｉｎｅｓａｎｄａｎｃｈｏｖｉｅｓａｎｄｌｅｓｓｏｎｓｆｏｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｒｅｄｉ￣ｔｙꎬ１９９８ꎬ８９(５):４１５￣４２６.[２１]ＳＨＡＫＬＥＥＪＢꎬＪＨＯＮＣＤ.Ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍａｒｉｎｅｆｉ￣ｓｈｅｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｒｏｔｅｉｎｓ[Ｊ].ＰａｃｉｆｉｃＳｃｉｅｎｃｅꎬ１９８２ꎬ３６:１４１￣１５７.[２２]ＷＲＩＧＨＴＳ.Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｓｏｆｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ.Ｖｏｌ.ＩＶ.Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｉｎａｎｄａｍｏｎｇｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｂｉｏｍｅｔｒｉｃｓꎬ１９７９ꎬ３５(１):３５９.(责任编辑:陈海霞)７４３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。
高原鳅属鱼类线粒体全基因组序列结构特征及其系统发育信息
烟台大学学报(自然科学与工程版)Journal of Yantai University ( Natural Science and Engineering Edition)第34卷第1期2021年1月Vol. 34 No. 1oln ．0201文章编号：1024-8820 (2221) 21-0094-27卩•氥5研究简报j0・<>・<> ・<>・<>•"dU ：12.13451/j. 3)0 37T213/n. 202222高原鍬属鱼类线粒体全基因组序列结构特征及其系统发育信息李瑶瑶22,刘云国2,刘凌霄7,韩庆典2,马 超2,全先庆2,张海光2,张如华2(/临沂大学生命科学学院，山东临沂276025；.山东大学(威海)海洋学院，山东威海22-209；.临沂 市农业科学院，山东临沂276-12)摘要：为了深入开展高原鳅属(Triplophysa )鱼类的分类鉴定、系统进化等研究，利用生物 信息学的方法分析了 -6种高原鳅属鱼类的线粒体全基因组序列及系统发育信息。
通过 Clustal X 对线粒体DNA(mtUNA )全基因组序列进行对比，然后用MEGA6分析mtUNA 的序列差异，并用邻接法生成系统进化树。
结果发现：(2)高原鳅属鱼类线粒体基因组的全长在12 562 -12 682 bp 之间，其基因组结构和基因排列顺序与其他硬骨鱼类的线粒体 基因组特征相同；(2)在所有编码基因中，ND2基因的序列变异程度最大(52.5%),且Kimura 双参数(K2P )遗传距离最大(0.234),而16S rRNA 的变异程度最小(19. 9%) ,2S rRNA 基因的K2P 遗传距离最小(0.034) ；(3)系统进化树显示高原鳅属中除叶尔羌高原 M( Triplophysa yarRandensia 外，绝大多数物种能够聚为一支，未描述种(T. sp.)、玫瑰高 原鳅(T. rosa)和湘西盲高原鳅(T. xiangxpnsiii 聚为一支并处于该属的基部位置。
长江上游中华金沙鳅和短身金沙鳅线粒体遗传多样性研究
94 C变性 30 s, 55 C 退火 30 s, 72 C 延伸 60 s,
35个环；72 C再延伸8 mdo PCR结束后，取
2.5 jL产物，用1. 0% 糖凝胶
测PCR,
将扩增
好的PCR
辉远 |
科 限 进行双向测序，测序引物与PCR引
相同。
1.3数据处理和分析
使用Laseroenc v7. 1软件包中的SeqMan对双
1材料与方法
11材料 2016 -2018年在长江上游8个样点采集中华
金沙鍬136尾，3个样点采集短身金沙鍬66尾) 样本采集地见图1,样本量见表1)所有样本经形 态鉴定*2+后剪取少量鳍条并保存于无水乙醇中 备用。
收稿日期：2020-01-16；修订日期：2020-04-17 资助项目：国家重点研发计划(2018YFD0900903)；农业财政专项“长江渔业资源与环境调查”(CJDC-2017)；中国三峡建设管理有 限公司项目(2018(W)-11)；中国三峡集团有限公司项目(0799570) 第一作者简介：龙安雨(1994 -),女，硕士研究生，专业方向为渔业资源)E-maa： longay9@ 通讯作者：段辛斌。E-ma.y ： duaa@ y! co. co
第3期
龙安雨等：长江上游中华金沙鍬和短身金沙鍬线粒体遗传多样性研究
35
图1 中华金沙鍬和短身金沙鍬采样点及中华金沙鍬线粒体DNA控制区谱系分布 Fig. 1 Sampling sites and mtDNA clad distribution of J. sinensie and J.
1. 2 基因组DNA提取、PCR扩增及测序
关键词：中华金沙鍬！ Jmham simnsfS;短身金沙鍬！ J abbreviate);长江上游；线粒体控制区；遗传多样性
须鳗虾虎鱼线粒体全基因组测序和系统发育分析
第38卷第5期大连海洋大学学报Vol.38No.5 2023年10月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Oct.2023DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2022-216文章编号:2095-1388(2023)05-0772-07须鳗虾虎鱼线粒体全基因组测序和系统发育分析梁阳阳1,张国庆1,陈诚1,赵秀侠1,高娜1,李静1,方婷1,杨坤1,尹峰2,郭伟2,卢文轩1∗(1.安徽省农业科学院水产研究所水产增养殖安徽省重点实验室,安徽合肥230001;2.巢湖管理局渔政管理总站,安徽合肥238001)摘要:为了解须鳗虾虎鱼(Taenioides cirratus)线粒体基因组特征和系统发育状况,采用Illumina Hiseq高通量测序技术,测定了从南渡江口㊁珠江口㊁太湖㊁巢湖和南四湖中采集的12尾须鳗虾虎鱼的线粒体全基因组,并下载近缘种线粒体全基因组序列进行系统发育分析㊂结果表明:须鳗虾虎鱼线粒体全基因组长为16641~16978bp,包含13个蛋白编码基因㊁22个tRNA基因㊁2个rRNA基因和1个D-loop控制区,各样本的编码基因序列长度较一致,线粒体全基因组长度差异主要是由控制区长度(975~1314bp)差异造成的;基于13个蛋白编码基因和2个rRNA基因序列构建系统发育树,须鳗虾虎鱼分为3个高支持率进化枝,与红狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus rubicundus)㊁鲡形鳗虾虎鱼(Taenioides anguillaris)形成并系,太湖㊁巢湖和南四湖的须鳗虾虎鱼个体聚为1个进化枝,南渡江口和珠江口的须鳗虾虎鱼个体均分属2个进化枝㊂研究表明,青藏高原隆起和亚洲季风形成带来的中国水系格局变化,可能是须鳗虾虎鱼形成目前系统发育结构的重要原因,本研究结果可为进一步明确须鳗虾虎鱼的分类地位和资源保护提供重要依据㊂关键词:须鳗虾虎鱼;线粒体基因组;系统发育中图分类号:S917.4;Q959.483㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀须鳗虾虎鱼(Taenioides cirratus)隶属于鲈形目(Perciformes)虾虎鱼科(Gobiidae)近盲虾虎鱼亚科(Amblyopinae),是一种暖水性小型底栖鱼类,摄食小鱼㊁小虾㊁桡足类㊁其他底栖无脊椎动物和有机碎屑,喜穴居,主要栖息于河口半咸淡水水域,在中国主要分布于东海(中国近海)㊁南海(中国近海),日本㊁朝鲜㊁澳大利亚及印度洋北部也有分布[1]㊂该鱼因体表无鳞片㊁通体呈深红色,在部分地区被称为血罡鱼㊁红虫鱼等,是虾虎鱼类中经济价值相对较高的一种[2]㊂近年来,须鳗虾虎鱼入侵至巢湖㊁高邮湖㊁骆马湖和南四湖等内陆湖泊,并成为常见种[3-4],但在其原产地,如长江口㊁珠江口和南渡江口等水域,须鳗虾虎鱼资源量则不断下降㊂近盲虾虎鱼亚科鱼类体型较小,扩散能力较弱,不同地理种群间易形成遗传分化[2,5],近年来,不断有其隐存种(cryptic species)和隐藏多样性(cryptic diversity)的报道㊂据‘中国动物志“[1]记载,中国狼牙虾虎鱼属仅有拉氏狼牙虾虎鱼(Odontamblypus lacepedii)1个种[1],而Tang 等[6]基于线粒体ND5基因序列和形态学特征分析认为,中国至少存在分布于东海㊁黄海㊁渤海湾沿海的拉氏狼牙虾虎鱼,分布于北部湾㊁南海北部㊁东海南部沿海的瑞贝卡狼牙虾虎鱼(O.rebecca),以及分布于东海南部㊁黄海南部沿海的狼牙虾虎鱼未定种(Odontamblypus sp.)3个有效种㊂对于须鳗虾虎鱼,据‘中国动物志“[1]记载,中国仅有须鳗虾虎鱼1个种[1],而方嘉琪[2]基于形态学分析和线粒体COI和ND2基因序列的系统发育分析,鉴定到3个隐存种,认为海南须鳗虾虎鱼㊁珠江须鳗虾虎鱼和长江须鳗虾虎鱼可能是3个独立有效种㊂线粒体基因组(mitochondrial genome)是一段结构简单㊁长度较短的DNA分子,进化速率较快,以较短的序列片段包含了丰富的遗传信息[7],其广泛应用于鱼类系统发育㊁种群多态性和种质资源保护等研究中[8-9]㊂近年来,基因测序技术的发展㊀收稿日期:2022-07-07㊀基金项目:安徽省自然科学基金(2008085QC105);财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-46);安徽省水产产业技术体系(皖农科函[2021]711号);安徽省农业科学院湿地生态与应用技术创新团队项目(2021YL055)㊀作者简介:梁阳阳(1990 ),男,博士,助理研究员㊂E-mail:liangyy10214@㊀通信作者:卢文轩(1971 ),男,研究员㊂E-mail:ahfish@为研究线粒体全基因组提供了更便捷的方法㊂本研究中,采集了海南省南渡江口㊁广东省珠江口㊁长江水系的太湖与巢湖及淮河水系的南四湖的须鳗虾虎鱼,通过二代测序技术,获得了其线粒体全基因组序列,补充了中国须鳗虾虎鱼不同地理种群线粒体全基因组数据,并结合已有的相关线粒体基因组序列系统发育分析,探究须鳗虾虎鱼不同地理种群间的遗传学差异和隐藏多样性,以期为进一步明确须鳗虾虎鱼的分类地位和资源保护提供参考依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀采样站位的设置2017 2020年,使用定置(串联)倒须笼壶(网长为8m,网高和网宽均为30cm,网目2a =0.8cm),在海南省南渡江口(110ʎ26ᶄ8.326ᵡE,20ʎ01ᶄ39.284ᵡN)㊁广东省珠江口(113ʎ36ᶄ10.861ᵡE,22ʎ54ᶄ59.882ᵡN)㊁长江水系的太湖(120ʎ13ᶄ11.057ᵡE,31ʎ30ᶄ4.255ᵡN)与巢湖(117ʎ24ᶄ57.150ᵡE,31ʎ41ᶄ8.628ᵡN )和淮河水系的南四湖(117ʎ13ᶄ56.906ᵡE,34ʎ41ᶄ4.693ᵡN)采集须鳗虾虎鱼(图1),并获得样本165尾㊂从样本取少量肌肉本图基于自然资源部标准地图服务网站GS (2019)1694号标准地图为底图,底图边界无修改㊂The figure is based on the standard map GS (2019)1694in thestandard map service website of Ministry of Natural Resources of thePeople s Republic of China,with no modifications of the boundaries in the standard map.图1㊀须鳗虾虎鱼采样点分布Fig.1㊀Sampling sites of Taenioides cirratus组织置于2.0mL 离心管中,用无水乙醇浸泡固定,用于DNA 的提取㊂1.2㊀方法1.2.1㊀线粒体基因组测序㊀采用高盐法提取样本基因组DNA [10],用10g /L 琼脂糖凝胶电泳检测DNA 质量,用NanoDrop ND-2000超微量分光光度计测定DNA 纯度和浓度㊂基于线粒体COI 和Cyt b基因序列(登录号:OM849673~OM849775)进行群体遗传特征分析,筛选代表性个体进行线粒体全基因组测序㊂基于COI 和Cyt b 基因序列构建的系统发育树表明,珠江口样本和南渡江口样本各聚为3个分枝,太湖㊁巢湖和南四湖样本聚为1个分枝[11]㊂从珠江口(ZJ1㊁ZJ2和ZJ3)和南渡江口(NDJ1㊁NDJ2和NDJ3)种群各选3尾,巢湖(CH1㊁CH2)㊁太湖(TH1㊁TH2)和南四湖(NSH1㊁NSH2)种群各选取2尾,共筛选12尾样本㊂采用Covaris 仪超声波将样本基因组DNA 打断成350bp 左右片段,对DNA 片段末端修复,在3ᶄ端加A 碱基和测序接头㊂对连接产物进行PCR 扩增,用磁珠回收产物并纯化,构建文库㊂DNA 文库质检合格后使用Illumina Hiseq 高通量测序平台进行双末端(paired end)测序,每个样品测序数据量不少于6Gb㊂测序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成㊂过滤测序数据中的低质量读数和接头序列,使用NOVOPlasty 进行de novo 组装,参考已发表的须鳗虾虎鱼线粒体基因组序列[12](登录号:KJ944420.1),使用BioEdit 7.2.5软件对拼接的序列进行校对[13],采用MITOS 2(ht-tp://mitos.bioinf.unileipzig.de /index.py)在线软件进行基因注释㊂将获得的须鳗虾虎鱼完整线粒体基因组序列提交至NCBI (National Center for Bio-technology Information)数据库(表1)㊂1.2.2㊀系统发育分析㊀通过须鳗虾虎鱼线粒体基因序列在NCBI 数据库中进行Blast 比对,下载与须鳗虾虎鱼线粒体基因序列同源性较高的鲡形鳗虾虎鱼(Taenioides anguillaris )[14]㊁红狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus rubicundus )[15][伍汉霖等[1]认为中国的红狼牙虾虎鱼(O .rubicundus )为误鉴,实为拉氏狼牙虾虎鱼(O .lacepedii )的异名]㊁钝孔虾虎鱼(Amblyotrypauchen arctocephalus )㊁大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris )[16-17]㊁2个鳗虾虎鱼属未定种个体,以及已发表的须鳗虾虎鱼长江水系㊁珠江㊁海南和台湾个体的线粒体基因组序列,使用河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila )[18]377第5期梁阳阳,等:须鳗虾虎鱼线粒体全基因组测序和系统发育分析作为外群(表1),进行系统发育分析㊂表1㊀线粒体系统发育分析所用基因组Tab.1㊀Complete mitochondrial genomes used in phyloge-netic analysis物种species采集地location登录号accession No.须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗巢湖OP326518须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗巢湖OP326520须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗太湖OP326525须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗太湖OP326526须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗南四湖OP326523须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗南四湖OP326524须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗珠江OP326527须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗珠江OP326528须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗珠江OP326529须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗南渡江OP326519须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗南渡江OP326521须鳗虾虎鱼(T.cirratus)∗南渡江OP326522须鳗虾虎鱼(T.cirratus)[11]台湾KJ944420.1须鳗虾虎鱼(T.cirratus)[2]珠江MK541898.1须鳗虾虎鱼(T.cirratus)[2]海南MW682859.1须鳗虾虎鱼(T.cirratus)[2]太湖MK541900.1鳗虾虎鱼属未定种(Taenioides sp.) MK541899.1鳗虾虎鱼属未定种(Taenioides sp.Ruosonghe) OL625024.1鲡形鳗虾虎鱼(T.anguillaris)[14]兴化湾KT188772.1红狼牙虾虎鱼(O.rubicundus)[15]舟山JX891626.1钝孔虾虎鱼(A.arctocephalus) NC_058264.1大弹涂鱼(B.pectinirostris)[16]慈溪NC_016195.1大弹涂鱼(B.pectinirostris)[17]北部湾MN909967.1河川沙塘鳢(O.potamophila)[18]太湖KF305680.1㊀注:∗表示样本线粒体全基因组序列为本研究获得㊂Note:∗markes the specimens in present study.采用BioEdit7.2.5截取样本线粒体基因组的13个蛋白编码基因(protein coding genes,PCGs)和2个rRNA基因序列,拼接成1条序列[19],使用DnaSP5.0统计样本的单倍型和突变位点[20]㊂使用Mr Bayes3.2.7构建贝叶斯法(Bayesian infer-ences,BI)系统发育树[21],运行4条独立的马尔可夫链(Markov chains),运行50000000代,每1000代抽样1次,丢弃前25%,当分列频率平均标准差小于0.01时认为分析趋于稳定,计算各分枝的后验(posterior)支持率;使用MEGA7.0构建最大似然法(maximum likelihood,ML)系统发育树,使用bootstrap(重复次数5000)检验各分枝的置信度[22]㊂由于缺乏关于须鳗虾虎鱼线粒体基因序列分歧速率的报道,仅Mukai等[23]报道了虾虎鱼科吻虾虎鱼属未定种(Rhinogobius sp.)线粒体ND5基因序列的分化率为3.89%/Ma,该进化速率以地质事件作为校正点㊂因此,本研究中使用3.89%/Ma作为须鳗虾虎鱼的线粒体蛋白编码基因和rRNA基因的分歧速率㊂2㊀结果与分析2.1㊀线粒体基因组与结构须鳗虾虎鱼12尾样本线粒体基因组全长为16641~16978bp,均包含13个蛋白编码基因㊁22个tRNA基因㊁2个rRNA基因和控制区(D-loop)(图2)㊂线粒体全基因组长度差异主要是由D-loop长度(975~1314bp)差异造成的,各样本的编码基因序列长度较为一致㊂各样本线粒体基因组序列的碱基组成接近,A㊁T㊁C和G平均含量分别为28.47%㊁26.65%㊁29.08%和15.80%, A+T含量(55.12%)大于C+G含量(44.88%)㊂13个蛋白编码基因中,仅COI基因以GTG为起始密码子,其他基因均以ATG为起始密码子;终止密码子有TAG㊁TAA和不完全终止密码子TA 和T㊂12尾样本中9个蛋白编码基因的终止密码子一致,4个存在差异:ND1基因,南渡江口3号样本的终止密码子为TAG,其他样本均为TAA;ND2基因,长江和淮河水系样本的终止密码子为TAG,其他样本均为TAA;ND5和ND6基因,珠江口1号样本㊁长江水系及淮河水系样本的终止密码子图2㊀须鳗虾虎鱼线粒体基因组结构Fig.2㊀Gene map of the mitochondrial genome of Tae-nioides cirratus477大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷为TAG,其他样本均为TAA㊂以巢湖样本为例,其线粒体基因组结构特征如表2所示,其他样本线粒体基因组结构与巢湖类似㊂2.2㊀系统发育分析12尾样本的13个蛋白编码基因和2个rRNA 基因组合序列长为14059~14062bp,巢湖的2个样本共享1个单倍型,其他样本互为独立单倍型,共得到11个单倍型,检测到2165个突变位点㊂基于ML法和基于BI法构建的系统发育树结构完全一致(本研究中仅列出其中1个),11个单倍型聚为3枝,其中,太湖㊁巢湖和南四湖的5个单倍型㊁珠江口的1个单倍型和已发表的1个太湖须鳗虾虎鱼单倍型(MK5419001.1)聚成分枝Ⅰ,1个南渡江口单倍型与已发表的1个台湾须鳗虾虎鱼单倍型(KJ9444201.1)㊁1个福建兴化湾鲡形鳗虾虎鱼单倍型(KT188772.1)㊁1个舟山红狼牙虾虎鱼单倍型(JX891626.1)和1个鳗虾虎鱼属未定种单倍型(OL625024.1)聚为分枝Ⅱ;2个珠江口单倍型㊁2个南渡江口单倍型和已发表的1个珠江须鳗虾虎鱼单倍型(MK541898.1)㊁1个海南须鳗虾虎鱼单倍型(MW682859.1)和1个鳗虾虎鱼属未定种单倍型(MK541899.1)聚成分枝Ⅲ(图3)㊂表2㊀巢湖须鳗虾虎鱼线粒体基因组结构特征(编号CH1)Tab.2㊀Characteristics of complete mitochondrial genome of Taenioides cirratus from the Chaohu Lake(No.CH1)3㊀讨论3.1㊀须鳗虾虎鱼线粒体基因组结构特点本研究中,12个须鳗虾虎鱼样本的线粒体全基因组结构与其他硬骨鱼相似[8],在碱基组成上同样具有明显的A+T偏好㊂线粒体基因组长度为16641~16978bp,长度的变化主要是因为部分个体D-loop的3ᶄ端存在一段143bp的串联重复序列㊂D-loop是线粒体DNA中变化最复杂的区域,其进化速率是线粒体DNA其他区段的5~10倍,近缘种甚至同种不同个体间控制区均会出现较大差异,硬骨鱼类控制区重复序列通常介于几十bp到300bp之间存在,如本研究中下载分析的须鳗虾虎鱼(KJ9444201.1)[12]㊁鲡形鳗虾虎鱼(KT188772.1)[14]㊁大弹涂鱼(MN909967.1㊁NC_016195.1)[16-17]和钝孔虾虎鱼(NC_058264.1)等在D-loop均存在一段131~144bp的重复序列,重复序列的起始位置与本研究中须鳗虾虎鱼类似㊂D-loop重复序列在进化中的作用有待进一步探究㊂3.2㊀须鳗虾虎鱼的系统发育分析本研究中构建的系统发育树显示,须鳗虾虎鱼存在3个分歧较深的分枝,其中,分枝Ⅱ的组成最577第5期梁阳阳,等:须鳗虾虎鱼线粒体全基因组测序和系统发育分析㊀分枝上数值为最大似然分析bootstrap校验百分数和贝叶斯后验概率㊂㊀Values on branches indicate the bootstrap proportions from maximum likelihood analysis and the posterior probabilities from Bayesian analysis.图3㊀基于13个蛋白编码基因和2个rRNA基因序列构建的最大似然法系统发育树Fig.3㊀ML phylogenetic tree based on the13PCGs and2rRNA genes sequences复杂,由海南和台湾的须鳗虾虎鱼与红狼牙虾虎鱼㊁鲡形鳗虾虎鱼共同组成,表明须鳗虾虎鱼非单系,与红狼牙虾虎鱼㊁鲡形鳗虾虎鱼构成并系群㊂但本研究中用于系统发育分析的红狼牙虾虎鱼和鲡形鳗虾虎鱼的样本数量较少,二者与须鳗虾虎鱼更全面的系统发育关系有待进一步研究㊂方嘉琪[2]根据COI基因和ND2基因序列,构建了近盲虾虎鱼亚科ML系统发育树,发现长江水系㊁珠江口和海南的须鳗虾虎鱼各自聚成1枝,并结合形态学特征分析认为,长江水系须鳗虾虎鱼㊁海南须鳗虾虎鱼和珠江口须鳗虾虎鱼可能是3个独立物种㊂本研究表明,须鳗虾虎鱼系统发育树虽有3个分枝,但并不是每个地理种群形成一个独立分枝,如分枝Ⅰ由长江水系样本和部分珠江口样本组成,分枝Ⅲ由部分珠江口样本和部分南渡江口样本组成㊂Zhang等[11]基于线粒体序列COI和Cyt b基因序列构建的系统发育树表明,长江水系㊁珠江口和南渡江口种群也未形成独立的系统发育枝,长江水系个体与部分珠江口个体形成一个发育枝,南渡江口部分个体与珠江口部分个体形成一个发育枝,与本研究中结果较吻合㊂故笔者认为,长江水系须鳗虾虎鱼㊁海南须鳗虾虎鱼和珠江须鳗虾虎鱼为3个有效种的观点有待商榷㊂经测年分析显示,须鳗虾虎鱼3个进化枝的分歧发生在更新世早期(2.2~1.8Ma)(图3),这可能与这一时期青藏高原的快速隆起有关㊂青藏高原在2.6~1.7Ma经历了 青藏运动 的B期和C 期,经过这两个阶段的快速隆起,青藏高原平均海拔达到2000m以上,当代亚洲季风系统形成,高原边缘河流溯源侵蚀并强烈下切,中国现代水系格局基本形成[24]㊂水系格局和季风的改变驱动鱼类谱系格局的变化,在中国裂腹鱼类(Schizotho-racine)[25]㊁(Hemiculter leucisculus)[26]和糙隐鳍鲇(Pterocryptis anomala)[27]等鱼类中有广泛报道㊂笔者推测,更新世早期的青藏高原快速隆起和当代亚洲季风形成带来的中国水系的分化,导致了须鳗虾虎鱼不同地理种群的分离㊂须鳗虾虎鱼是一种小型底栖鱼类,扩散能力相对较弱,主要栖息在河口盐度较低的水域,盐度较高的海水可能是其扩散的重要地理屏障㊂须鳗虾虎鱼系统发育树分枝Ⅰ和分枝Ⅲ均包含了2个不同地理种群的个体,各个水系的须鳗虾虎鱼种群均未形成独立分枝,表明相邻水系的须鳗虾虎鱼种群间存在基因交流㊂3.3㊀须鳗虾虎鱼资源管理本研究中,须鳗虾虎鱼具有3个分歧较深的分枝,该结果与基于线粒体序列COI和Cyt b基因序列的系统发育分析结果较为吻合[11]㊂通常情况下,677大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷不同系统发育分枝的地理种群被称为进化重要单位(evolutionary significant unit)和管理单位(manage-ment unit)[28-29]㊂虽然在巢湖㊁南四湖等内陆湖泊,须鳗虾虎鱼作为本地入侵种,表现出较强的入侵能力,但根据笔者于2018 2020年的调查,须鳗虾虎鱼在原产地资源量不断下降,长江口目前已较难采集到须鳗虾虎鱼,珠江口和南渡江口的须鳗虾虎鱼资源量较以前也大幅下降㊂考虑到不同系统发育分枝之间显著的遗传学差异,建议未来将南渡江口㊁珠江口和长江水系的须鳗虾虎鱼种群视为不同管理单位进行资源管理㊂4 结论1)须鳗虾虎鱼线粒体全基因组长为16641~ 16978bp,包含13个蛋白编码基因㊁22个tRNA 基因㊁2个rRNA基因和1个D-loop,全基因组长度差异主要是由D-loop长度(975~1314bp)差异造成的㊂2)须鳗虾虎鱼个体形成3个高支持率进化枝,每个进化枝均包含了至少2个水系的须鳗虾虎鱼个体,太湖㊁巢湖和南四湖的须鳗虾虎鱼个体聚为1个进化枝,南渡江口和珠江口须鳗虾虎鱼个体均分属2个进化枝㊂建议未来将南渡江口㊁珠江口和长江水系的须鳗虾虎鱼种群视为不同管理单位进行资源管理㊂参考文献:[1]㊀伍汉霖,钟俊生.中国动物志:硬骨鱼纲鲈形目Ⅴ虾虎鱼亚目[M].北京:科学出版社,2008.㊀㊀㊀WU H L,ZHONG J S.Fauna sinica:Osteichthyes,PerciformesⅤ, Gobioidei[M].Beijing:Science Press,2008.(in 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Results showed that the length of individual mitochondrial genome was ranged from16641to16978bp,containing 13protein coding genes(PCGs),22tRNA genes,2rRNA genes and the D-loop.The length of each coding gene sequence for every sample was relatively consistent,and the difference in length of the mitochondrial genome was mainly caused by the difference in D-loop length(975-1314bp).Based on the13PCG and2rRNA gene se-quences,phylogenetic analysis combined the sequences in present study with published closely related mitogenomes showed that the goby was divided into3major clades.Samples from Taihu Lake,Chaohu Lake and Nansi Lake were clustered into one clade while samples from the Nandu River Estuary or the Pearl River Estuary were divided into two clades.Cladistic analysis depicted that T.cirratus was showed to form a paraphyletic group with Odontam-blyopus rubicundus and Taenioides anguillaris.The uplift of the Qinghai-Tibet Plateau and the formation of the Asi-an monsoon that brought about changes in water system pattern in China were the likely causes for the formation of T.cirratus current phylogenetic status.The finding provides crucially important basis for the resource conservation and further taxonomic clarification of T.cirratus.Key words:Taenioides cirratus;mitochondrial genome;phylogenetic analysis877大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷。
瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化
３ ．中国水产科 学研究 院淡水渔业研究 中心，无锡 ２ ４ ８ １０ １
摘 要 ：鳞科 鱼类种类繁多， 外形相似， 形态学分类较为困难 。为了给 科鱼类乃至鲇形 目鱼类的系统进化研 究
积 累基 础 资料，文章采 用 参照 近缘 物种 线粒体 基 因组设 计覆 盖全基 因组 ｇ物 的方 法， 用 １ 对 弓物对 瓦 氏黄 Ｉ 利 ６ Ｉ 颡 （ｅ ｅｂｇｕ ａｈ ｌ） Ｐ ｌ ｏａｒｓｖｃｅ ｉ ｔ ｌ 线粒体全 基 因组进 行扩增 ， Ｃ 产 物转化 到质 粒后 测序，最终 获得 线粒体基 因组 全 ＰＲ 序 列，其全 长为 １ ２ ，包括 ２ ｒＮ ６ ７ｐ ５ ｂ 个 Ｒ Ａ基 因、２ ｔＮ 基 因、３个编码 蛋 白质基 因和 一个 非编码 控制 区。 ２个 Ｒ Ａ ｌ 瓦 氏黄颡 鱼（ ｖｃｅ ｉ ａｈｌ） ｌ线粒体 基 因组 结构 和基 因排 列顺序 与 现 已 布 的 鲇形 目鱼类 完全 一致， 列 分析 表 明， 公 序 与鲇形 目其他 种属 间具 有较 高 的同源性 ，与拟鳞属 的同源性 最 高（１ 。利 用 鲇形 目共 ４科 ６ ９ 及 ３个 外 ９％） 属 种 群 的 线粒体 全基 因组 序 列， 线粒 体基 因组 水平 探 讨 了鳞 科 鱼类及 其 在鲇形 目的系 统进 化地位 ，结果表 明： 从 鳞
ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｙ ｅ ｉ ｖ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏ ｅ ｙ ｃ ｅ ｒ ｉ ｏ ｐ ｃｅ ．Ｔ ｒ ｖ ｄ ａ ｉ ａａ ｔ ｈ ｌｓ ｉ ｃ ｔ ｎ ｏ ｇ ｄ ｅ ａ ｄ ｎ ｈ ｈ ｌｔ ｅ ｏ ｕ ｉ ｓ ｎ ｔｖ ｒ ｌａ ｎ ｓ ｍｅ ｓ ｅ ｉｓ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｂ ｓｃ ｄ ｔ ｏ ｔ ｅ ｃａ ｓｆ ａ ｉ ｆＢａ ｆ ａ ｎ ｃ ｏ ｉ ｏ ｉ Ｓ ｌ ｒ ｏ ｍｅ ｓ ｅ ， ｈ ｏ ｌｔ ｔ ｃ ｏ ｄ ｉｌ ｅ ｏ ｅｏ Ｐｅ ｔｏ ａ ｒ ｓｖ ｃ ｅ ｌ ｗａ ｂ ａｎ ｄ ｂ ＣＲ ａ ｅ ｎ １ ｒｍｅ ｓ ｉ ｉ ｒ ｓｆ ｈ ｓ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅｍｉ ｈ ｎ ｒａ ｎ ｍ ｆ ｌ ｂ ｇ ｕ ａ ｈ ｌｉ ｓｏ ｔｉ ｅ ｙ Ｐ ｕ ｆ ｉ ｏ ｇ ｅ ｂ ｓ ｄｏ ６ ｐ ｉ ｒ， ｗｈ ｃ ｒ ｅ ｉｎ ｄ ｏ ｅｂ ｓｓｏ ｒ ｌｔ ｄ ｓ ｅ ｉｓｍｔ ｉ ｈｗｅ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｅａ ｅ ｐ ｃｅ ＤＮＡ ｅ ｕ ｎ ｅ ． ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅｍｉ ｃ ｏ ｄ ｉｌ ｅ ｏ ｅｉ １ ２ ｐ ｉ ｈ ｓ ｑ ｅ ｃ ｓ Ｔｈ ｏ ｌｔ ｔ ｈ ｎ ｒａ ｎ ｍ ｓ ６ ５ ７ｂ ｏ ｇ ｎ
虹银汉鱼科4种鱼类线粒体基因组分析及系统发育研究
虹银汉鱼科4种鱼类线粒体基因组分析及系统发育研究虹银汉鱼指银汉鱼目(Atheriniformes)下的虹银汉鱼科(Melanotaeniidae)的鱼类,虹银汉鱼主要分布在澳洲地区,体长多半在6-18公分之间,体色丰富多变,中文名常以“美人”、“彩虹鱼”称之。
虹银汉鱼在我国没有分布,全部依赖原产地进口,其分子数据(mtDNA)极度匮乏,为引进开发和保育工作带来一定难度。
虹银汉鱼具有明显的地理分布特征,被认为是研究澳洲地区生物地理学的重要生物材料,具有重要的分子系统学意义。
本研究通过PCR测序和克隆测序的方法测得了4种虹银汉鱼线粒体基因组序列,并运用生物信息学软件对测序结果进行了拼接、注释及分析。
然后以颌针鱼目青鳉鱼作为外系群,基于银汉鱼目12种鱼类线粒体基因组序列,采用3种建树方法:邻接法(NJ)、最大似然法(ML)及贝叶斯法(BI)对该科鱼系统发育关系进行研究。
并在系统发育结果的基础上结合地理分布,探讨了薄唇虹银汉鱼与虹银汉鱼属、舌鳞银汉鱼属的系统发育关系。
主要研究结果如下:1.4种虹银汉鱼线粒体基因组测序及结构分析所测得的4种虹银汉鱼mtDNA长度分别为:16539bp(舌鳞银汉鱼)、16493bp(贝氏虹银汉鱼)、16536bp(薄唇虹银汉鱼)、16530bp(澳洲虹银汉鱼),长度不同主要是由非编码区的长度差异较大引起的。
线粒体基因组主要由编码区和非编码区构成,非编码区为两段:轻链复制起始区与控制区,编码区由13个编码蛋白质的基因、2个rRNA 基因及22个tRNA基因。
另外,编码在轻链(L-strand)的基因仅有ND6和8个tRNA基因,剩余基因均编码于重链(H-strand)。
一般情况下仅COⅠ基因使用GTG作为起始密码子,但舌鳞银汉鱼的ATP6基因采用GTG作为起始密码子。
线粒体基因组全序列AT碱基含量大于GC含量,且蛋白质编码基因密码子三个位点均表现出较严重的低G偏倚现象。
22个tRNA中,除tRNASer(UGA)基因缺失DHU臂之外,其他tRNA基因均可形成稳定的三叶草型二级结构。
高原鳅属鱼类线粒体DNA和微卫星标记开发研究进展
了上万个微卫星序列和SNP位点。Liu等的利用 IUumina Hiseq 2500测序平台通过转录组测序在玫 瑰高原锹中新开发了 9条微卫星标记，以补充原有
理县高原锹T. lixianensis^的线粒体基因组的测 序已经完成。李太平等〔淬对小眼高原鍬T. microps 线粒体DNA进行了酶切分析，并克隆了其细胞色
素b（c阀）基因序列的全长，研究了其遗传多样性。
何德奎等⑵通过基因研究了高原鍬属鱼类的 分子系统发育，探讨了青藏高原水系高原锹产生遗
传分歧的生物地理学过程。贺刚等国采用7种同工
•14-
水产学杂志
第34卷
ASCO方法(AFLP扩增产物中包含的重复序列)在 湘西盲高原鍬中开发了 16条微卫星标记，等位基 因数在2~9之间，遗传学数据表明，它们是进行种 质多样性和连锁分析的潜在分子标记。Li等閃salis中新开发了 10条微卫星标记， 等位基因2~13,显示了较高的遗传多样性。当前，获
于高原高寒环境的一个特殊类群"1。近十几年来， 在我国相继发现了许多高原锹属鱼类Hl,目前全 世界约有140个种，主要分布于青藏高原及其周边 地区,我国有100多个种，其中一些种的遗传多样 性正遭受威胁[74W5]o DNA分子标记是评价遗传多 样性以及资源保护的有力工具。在众多DNA分子 标记中，目前较常用的两种是线粒体DNA(mtDNA) 测序技术和微卫星标记。线粒体DNA是细胞核外
(1. College of Life Sciences, Linyi University, Linyi 276000, China; 2. College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
三种鮡科鱼类线粒体全基因组的测定及鮡科鱼类系统发育分析
三种鮡科鱼类线粒体全基因组的测定及鮡科鱼类系统发育分析扎那纹胸鮡(Glyptothorax zainaensis)和穴形纹胸鮡(Glyptothorax cavia)隶属于鲇形目(Siluriformes)、鮡科(Sisoridae)、纹胸鮡属(Glyptothorax),贡山鮡(Pareuchiloglanis gongshanensis)隶属于鲇形目(Siluriformes)、鮡科(Sisoridae)、鮡属(Pareuchiloglanis)。
本文通过测定上述三种鮡科鱼类线粒体全基因组序列,并联合NCBI中下载的11属12种鮡科鱼类线粒体全基因组数据,利用Cyt b基因和COX1基因,重建鮡科鱼类系统发育关系,并利用beast软件估算鮡科鱼类分化时间,主要结果如下:1.扎那纹胸鮡线粒体基因组全长16537bp,穴形纹胸鮡全长16529bp,贡山鮡全长16588bp。
三种鮡科鱼类基因组成和排列基本相似,都表现为A+T偏倚,扎那纹胸鮡A+T%为57.2%,穴形纹胸鮡为56.8%,贡山鮡为54.8%。
三种鮡科鱼类线粒体全序列中都有多处基因间隔和重叠。
2.三种鮡科鱼类线粒体蛋白质编码基因起始和终止密码子相似,通常以ATG 和GTG为起始密码子。
三种鮡科鱼类均有TAG、TAA、TA和T 4种类型终止密码子。
三种鮡科鱼类线粒体基因中RSCU>1的密码子数量均超过30个,且密码子末端碱基多使用A或T,其频率高于C、G(尤其是G)。
三种鮡科鱼类线粒体基因组包括的22个tRNA中除tRNA-Ser的二级结构不能预测出之外,其余的都表现为典型的三叶草结构。
它们各自的tRNA基因组中都出现多处错配,多为U-G错配,发生位置多在T ΨC臂和DHU臂上。
3.本研究支持原鮡属、鰋属和凿齿鮡属是鰋鮡鱼类的三个原始类群这一结论,并提出凿齿鮡属是鰋鮡鱼类的最原始类群。
藏鰋的系统发育位置一直饱受争议,本研究认为鰋属与凿齿鮡属构成单系群,再和原鮡属构成姐妹群。
千岛湖细鳞鲴种群线粒体COI基因变异及遗传分化研究
然后利用 Ｃ 基 因部分序列标记对千岛湖汾 口（Ｋ）姜家镇 （Ｊ ）富文 （ｗ ） 临岐 （ Ｑ ４ ＯＩ Ｆ 、 ＪＺ 、 Ｆ 以及 Ｌ ） 个细鳞鲴群体 ８ 个样本 的遗传多 ４
样性和遗传结构 进行 了分析 ， 结果表 明 ： ４ 群体 中共检测 到 ４ 在 个 种不 同单 倍型 。四群体 的单倍 型多样性 （ ） ｈ分别为 ０ ０ ，、 ． ０００ ５
ｉ ｅ ｏｙ ｒ ｃｏｅ ｉ ｉ ａ ｄ ｏ ｕＬ ｋ ｎＸ ｎ ｃｐ ｉ ｍｉ ｌ ｓ ｎＱｉｎ ａ ｈ ａ ｅ ｓ ｒ ｐ
ＱＵ ａ － ｈ ｎ ＺＨＡＮＧ ｎ Ｌ Ｕ Ｑｉｇ ｎ ＺＨＡＮＧ ｉｙ ｅ ＪＡＮＧ ｉｏ ｙ ｎ Ｆ Ｘｉｎ ｃ ｅ ｇ， Ｙｏ ｇ， Ｉ － ｅ ， Ｋａ－ ｕ ， Ｉ Ｊａ － ｕ ， ＥＮＧ ｏ ｇ Ｌ ｎ
ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒｍｅ ，ｔｅ ｈ ５１ ｂ ｆｍｉ ｃ ｏ ｄ ｉｌ Ｃ ｅ ｅ ｓ ｑ ｅ ｃ ｆ Ｘｅ ｏ ｙ ｉ ｍｉｒ ｌ ｓ ｗ ｓ ｏ ｔｉ ｅ ｙ ｅ ｅ ｅ ａｅ ｐ ｉ ｒ ｈ ｎ ｔ ｅ １ ５ ｐ ｏ ｔ ｈ ｎ ｒ ＯＩ ｇ ｎ ｅ ｕ ｎ ｅ ｏ ｎ ｃ ｐｒ ｃ ｏｅ ａ ｂ ａ ｎ ｄ ｂ ｓ ｏ ａ ｓ ｐｉ ａ ｌ ｉａ ｉｎ ａ ｄ ｓ ｑ ｅ ｃ ｎ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｈ ｅ ｅ ｉ ｉ ｅ ｓ ｙ ａ ｄ ｇ ｎ ｔ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ４ ｓ ｍｐ ｅ ｒ ｍ ｏ ｒＸｅ ｏ ｙ ｒ ｍｐ ｉ ｃ ｔ ｎ ｅ ｕ ｎ ｉ ｇ ｎ ｈ ｎ ｔ ｅ ｇ ｎ ｔ ｄ ｖ ｒｉ ｎ ｅ ｅｉ ｓ ｕ ｔ ｒ ｆ ８ ａ ｌ ｓ ｆｏ ｆｕ ｎ ｃ ｐ ｉ ｆ ｏ ｃ ｔ ｃ ｒ ｓ
鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化研究
鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化研究鱼类是一类优秀的蛋白质来源，淡水和海水鱼类因其脂肪含量、纤维含量和营养成分而存在差异。
了解鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化，能够深入了解鱼类的生长发育过程和适应性，进而有效提高鱼类养殖的质量和产量。
1. 鱼类细胞基因组的组成人和动物的基因组都由DNA（脱氧核糖核酸）组成，DNA是生物体内最基本的遗传物质。
DNA分子是由四种碱基（A，T，C，G）组成的，这些碱基特定的排列顺序决定了生物遗传信息的编码方式，也是生命的基本单位。
鱼类细胞基因组与人类基因组的结构非常相似，也由DNA组成。
但鱼类细胞基因组的大小、复杂程度、染色体结构、返祖的复制现象等方面与人类不同。
2. 鱼类生长发育过程中细胞基因组的变化鱼类的生长发育过程可以分为胚胎期、幼年期、青年期和成熟期等多个阶段。
在这些阶段中，细胞基因组的变化有着显著的表现。
（1）胚胎期鱼类胚胎期是一个发育迅速的过程，细胞基因组发生了重要的变化。
在受精卵形成后，细胞开始快速分裂，形成双倍体和四倍体细胞，并产生细胞差异化。
在这个过程中，细胞形态、大小、生长速度、细胞质和核质比例都发生了变化。
同时，基因组DNA以及表达方面也发生了很多变化，如转录因子和功能性基因的表达。
（2）幼年期幼年期的鱼类开始快速增长，逐渐成为成年鱼的大小。
在这个过程中，细胞基因组的核酸合成比例增加，细胞分裂周期变短，细胞数量增加，但细胞差异化率低。
此外，随着鱼类环境变化以及生长发育阶段的变化，基因组中的RNA聚合酶或DNA甲基化酶等酶的表达也可以变化。
（3）青年期青年期的鱼类达到了一定大小，各种细胞具有了明显的差异。
在这个时期内，细胞基因组中活跃基因表达的下降，静止基因表达的增加。
同时，细胞叶芽生长因子和细胞层次控制基因的调控作用逐渐显现。
（4）成熟期成熟期的鱼类已经达到了峰值，体内的细胞功能排列和使用率已经处于稳定阶段。
在这个时期，细胞基因组的调控基本上停止了，基因表达的变化量也比较小。
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线粒体基因组最新进展
GenBank中mtDNA全基因组数据在重新分析 和挖掘时需核查 中国科学院昆明动物研究所姚永刚博士与德国 Hans教授、西班牙Antonio博士和英国Ian博士 进行了一项合作研究。就GenBank数据库中问 题较多的mtDNA全基因组数据开出了一个长 长的名录，便于后续研究者在分析时剔除这些 序列。 同时，姚永刚等人对研究者如何提高数据质量 提出了若干建议，对存入数据库中的序列，如 果发现错误，应该及时改正并更新。
Thanks!
1.分子较小 2.编码效率高 3.拷贝数多 4.进化速度快 5.解码体系简单 6.核质互作 7.异质性 8.多态性 9.母系遗传
To be continued...
线粒体基因组大小
mtDNA的遗传学特征
1. mtDNA具有半自主性 2. mtDNA的遗传密码与通用密码不同 mtDNA的UGA编码色氨酸，而非终止信号。其 tRNA的通用性较强，22个tRNA可识别48个密码子。 3. mtDNA为母系遗传 4. mtDNA在有丝分裂和减数分裂间都要经过复制分离 5. mtDNA的杂质性与阈值效应 6. mtDNA的突变率和进化率极高
双链16569bp，其中一条 为重链，一条为轻链。基 因编码物各不相同。
2种rRNA；22种tRNA； 13种蛋白质。 基因中不含非编码序列， 多数情况下，几乎不含终 止密码，mRNA在特定区 域加PolyA。 转录与翻译均在线粒体中 进行。 DNA不与组蛋白结合。
鱼类mtDNA 特征
线粒体基因组最新进展
创建出细胞线粒体蛋白清单 由美国麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究院、 哈佛大学医学院和马萨诸塞州总医院的科学家 组成的联合研究小组，创建了迄今为止最全面 的细胞线粒体的“组件清单”—— 包含近 1100个蛋白质的数据库。通过对这一重要资源 的挖掘研究，科学家不仅对几种关键蛋白质的 生物角色和进化历史有了深入的理解，而且确 认了一种新的蛋白质编码基因的突变，这个突 变会导致致命的线粒体疾病。
Johnson W E等根据线粒体DNA追踪分析了山 猫的进化；Bermingham E等讨论了热带淡水 鱼与中美洲鱼的起源和进化；Hanni C等根据 线粒体DNA研究了洞穴熊的起源。
研究现状
动物线粒体基因组的进化 通过进化分析发现一些无线粒体的动物曾经历 拥有线粒体的时期。这一事实造成人们对广为 接受的内共生进化学说新的理解。 线粒体DNA被视为按自身进化速率发展的小型 基因组，广泛地接受为系统发生和群体进化研 究的标记(marker)。 不同生物线粒体基因组组成排列方式(包括基 因相对位置，控制区结构)对于亲缘关系较远 的系统发生学和群体遗传学研究极有意义。
线粒体DNA研究前景
各个种群线粒体DNA全序列数据分析。 mtDNA的突变发生、发展、积累机理的深入研究。 运用蛋白质组研究技术，从整体上研究在生理及 病理状态下的变化趋势及相互关系，可以对线粒 体作用机制的探索提供新的有力的支持。 有效地利用这些保留在基因组的基因序列和基因 顺序中的信息，使之为医学及动物的系统发生研 究服务。
线粒体基因组最新进展
线粒体蛋白的选择压力与动物的能量需求有关 在张亚平院士和沈永义副研究员的指导下，博 士研究生孙艳波对Genbank上现有的鱼类线粒 体全基因组序列进行分析发现：线粒体产热的 功能同样对其蛋白的进化有限制，即不同气候 条件下的动物对热量需求不同，进而，其线粒 体受到不同的纯净化选择压力。相反，与能量 代谢无关的核基因的比较分析并没有呈现上面 的趋势，这进一步证实了线粒体呈现出来的选 择压力模式是由于其能量代谢功能限制的。
线粒体遗传的分子基础
线粒体DNA(mtDNA)的分子特点
裸露的双链闭合环状分子（也有线性的） 没有重复序列
浮力密度比较低
G、C含量较低
一条为重链（H链），一条为轻链(L链）
每个细胞含多个线粒体，每个线粒体含多个mtDNA
线粒体基因组
1981年，Anderson完成了 人线粒体基因组全序列的 测定。
线粒体基因组最新进展
基因组的条形码及其应用 最近，佐治亚大学系统生物学实验室的研究科 学家周丰丰博士发现，通过将一个基因组不同 区域的所有定长核苷酸串的出现频率映射为不 同颜色的图形方式，可以非常直观有效的表现 出。 该特征被称为一个基因组（或者一条染色体） 的条形码。进一步分析表明，同一个物种不同 染色体的条形码互相比较相似，不同物种的基 因组（或者染色体）的条形码有一定的差别。
线粒体基因组最新进展
成功测序出古代野牛的线粒体DNA 最近，爱尔兰和英国的科学家利用6,700年前 的古代野牛的前肢骨骼样本，成功地测序出完 整的线粒体DNA基因组序列。都柏林大学的研 究人员利用一种最近开发出来的DNA测序技术 从野牛的骨骼中提取出大量的遗传信息。虽然 线粒体DNA基因组序列为母系遗传，但研究人 员希望下一步研究能够完整地获得野牛的核 DNA基因组。
研究现状
1. 2. 3. 4.
动物线粒体基因组与变异
控制区串联重复元件的变异 基因重复 基因重叠与基因间隔区大小的差异 基因缺失和增加
研究现状
线粒体DNA多态性与主要检测方法 mtDNA序列多态性的主要表现形式是点突变， 多数为碱基转换，少数是颠换，其次还有碱基 的插入或缺失等。 目前检验mtDNA序列多态性的方法较多，如 变性梯度凝胶电泳、寡核苷酸连接分析、异源 双链分析、变性高效液相色谱、固相微测序、 等位基因特异性PCR等。
鱼类线粒体基因组研究热点
1、线粒体DNA与核基因的关系； 2、线粒体DNA在系统进化中的应用； 3、不同生物线粒体基因组的进化等； 4、动物线粒体基因组与变异； 6、线粒体DNA多态性应用。
Nuclear DNA vs. Mitochondrial DNA
研究现状
核基因与线粒体DNA关系
研究现状
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线粒体DNA序列分析技术的应用 线粒体疾病的诊断与分析 分子进化系统发生学的研究 检测自然界的杂交渐渗现象 分子生物地理学的研究 在保护生物学中的应用
线粒体基因组最新进展
线粒体基因组的选择压力与动物运动能力相关 中科院昆明动物所张亚平院士课题组与“百人 计划”施鹏研究员合作，在权威杂志 《Genome Research》在线版发表研究性文 章，揭示线粒体基因组的选择压力与动物的运 动的关联。 该研究揭示了动物系统发育研究中最流行的标 记——线粒体基因组的进化并非传统认为的中 性进化，物种运动功能相对应的能量需求对线 粒体基因组的进化有很重要影响，因为线粒体 在能量代谢过程中起关键作用。
鱼类线粒体基因组研究进展
细胞核遗传与细胞质遗传
DNA的分布
主要在染色体上
（所以说，染 色体是DNA的主 要载体）
细胞质内
例：紫茉莉 叶色的遗传
细胞核遗传
细胞质遗传ຫໍສະໝຸດ 生物的遗传研究背景
线粒体是存在于绝大多数 真核细胞内的一种基本的 重要的细胞器，1850年被 发现，1898年被命名，它 含有自己的DNA，具有相 对独立的遗传系统。它是 细胞进行氧化磷酸化的场 所。线粒体基因组不仅是 研究DNA结构与复制转录 的良好模型，也是研究真 核细胞核酸与蛋白质合成 非常合适的模型系统。
mtDNA转录、复制和翻译需要各种不同的核基因产 物;而核基因产物表达的紊乱与mtDNA突变、线粒 体蛋白质的生物合成等受到抑制均有关系。 细胞核对线粒体的调控 线粒体对细胞核:逆行调控
研究现状
鱼类线粒体DNA与进化 Hasegawa等研究认为，长臂猿、猩猩、大猩 猩、黑猩猩和人类祖先分歧的时间分别是1330 万，1 086万，367万和268万年。