基于微卫星标记的中华鳖淮河品系遗传多样性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190500185

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (23): 134-141.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190500185

基于微卫星标记的中华鳖淮河品系遗传多样性分析

王利华¹(), 张英萍¹, 邹桂伟¹, 许德高², 凌晨¹, 梁宏伟¹^,³()

¹中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223
²仙桃市公共检验检测中心,湖北仙桃 433000
³农业农村部水生动物基因组学重点实验室,武汉 430223

收稿日期:2019-05-23 修回日期:2019-06-25 出版日期:2020-08-15 发布日期:2020-08-13
通讯作者: 梁宏伟
作者简介:王利华,女,1992年出生,河南开封人,硕士,主要从事水产动物种质资源与遗传育种研究。通信地址：430070 湖北省武汉市洪山区武大园一路8号,Tel：027-81780097,E-mail： 1174668284@qq.com。
基金资助:
中国水产科学研究院基本科研业务费“鲢等种质资源鉴定与评价”(2016HY-JC03);安徽省科技重大专项“中华鳖(淮河)品系地方良种选育关键技术研究”(16030701065);水产种质资源平台项目“国家淡水水产种质资源库建设”(2019DKA30470)

Genetic Diversity of Huaihe Strain of Pelodiscus sinensis Based on Microsatellite Markers

Wang Lihua¹(), Zhang Yingping¹, Zou Guiwei¹, Xu Degao², Ling Chen¹, Liang Hongwei¹^,³()

¹Yangtze River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuhan 430223
²Xiantao Public Inspection and Testing Center, Xiantao Hubei 433000
³Key Laboratory of Aquatic Genomics, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430223

Received:2019-05-23 Revised:2019-06-25 Online:2020-08-15 Published:2020-08-13
Contact: Liang Hongwei

摘要/Abstract

摘要：

为了解中华鳖淮河品系的遗传多样性和遗传结构。本研究利用25个微卫星DNA标记分别对淮河品系中华鳖（淮河鳖）、黄河品系中华鳖（黄河鳖）和日本品系中华鳖（日本鳖）3个品系的遗传结构和系统进化进行分析。淮河鳖、黄河鳖和日本鳖的平均等位基因数(N_A)分别为5.08、5.44和6.20,平均有效等位基因数(N_E)分别为2.696、2.733和3.221,淮河鳖期望杂合度(H_E)为0.572高于黄河鳖(0.556),低于日本鳖(0.603),日本鳖遗传多样性最高,淮河鳖次之,黄河鳖最为贫乏。25个微卫星位点多态性均较高,淮河鳖、黄河鳖、日本鳖平均PIC为0.513、0.498和0.558,淮河鳖和日本鳖均属高度多态(PIC>0.5),黄河鳖为中度多态(0.25<PIC<0.5)。遗传分化指数(F_ST)分析显示,淮河鳖与黄河鳖之间属于中度分化(0.05 <F_ST< 0.15),淮河鳖与日本鳖、黄河鳖与日本鳖之间均属于高度分化(0.15<F_ST<0.25)。淮河鳖与黄河鳖遗传距离较近,与日本鳖遗传距离较远。表明目前中华鳖淮河品系有较高遗传多样性水平,遗传潜力较好。

关键词: 淮河品系, 黄河品系, 日本品系, 中华鳖, 微卫星, 遗传多样性

Abstract:

To investigate the genetic background of Huaihe strain of Pelodiscus sinensis, 25 microsatellite DNA markers were used to analyze the genetic structure and genetic diversity of Huaihe (H), Yellow River (Y) and Japanese (R) strain of Pelodiscus sinensis, respectively. The results showed that the average allele number (N_A) of the H, Y and R Pelodiscus sinensis strain was 5.08, 5.44 and 6.20, respectively. The average effective allele number (N_E) was 2.696, 2.733 and 3.221, respectively. The expected heterozygosity (H_E) of the H strain was 0.572, which was higher than that of the Y strain (0.556) and lower than that of the R strain (0.603). The genetic diversity of the R strain was the most abundant, followed by that of the H strain, and the genetic diversity of Y strain was the lowest. All the 25 microsatellite loci showed high polymorphism, and the average PIC of the H, Y and R strain was 0.513, 0.498 and 0.558, respectively. Both the H and R strain were highly polymorphic (PIC>0.5), and the Y strain was moderately polymorphic (0.25 <PIC<0.5). The genetic differentiation index (F_ST) indicated that the H and Y strain were moderately differentiated (0.05<F_ST<0.15), the H and R, Y and R strain were highly differentiated (0.15<F_ST<0.25). The genetic relationship between the H and the Y strain was closer than that between the H and the R strain. The study indicates that the Huaihe strain of Pelodiscus sinensis has higher genetic diversity and better genetic potential.

Key words: Huaihe strain, Yellow River strain, Japanese strain, Pelodiscus sinensis, microsatellite, genetic diversity

中图分类号:

S932.4

王利华, 张英萍, 邹桂伟, 许德高, 凌晨, 梁宏伟. 基于微卫星标记的中华鳖淮河品系遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(23): 134-141.

Wang Lihua, Zhang Yingping, Zou Guiwei, Xu Degao, Ling Chen, Liang Hongwei. Genetic Diversity of Huaihe Strain of Pelodiscus sinensis Based on Microsatellite Markers[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(23): 134-141.

图/表 7

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位点	引物序列(5'-3')	退火温度/℃	片段大小/bp	位点	引物序列(5'-3')	退火温度/℃	片段大小/bp
ZHB2	F：TTGAGAGGATACTCCTCCATGAC	60	222~231	ZHB135	F：GACCAGCTCTCTGACCAAGG	60	146~159
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ZHB41	F：TGGACAAGTTAGAGCAAGGATG	59	266~273	ZHB176	F：TCTCGCTCTCTGGCGCTAA	62	94~135
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ZHB44	F：AGCAGTAGTGAGGCCAGAGC	60	267~288	ZHB197	F：CTCTGCCGGTCTCTCTGAAC	60	235~252
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位点	引物序列(5'-3')	退火温度/℃	片段大小/bp	位点	引物序列(5'-3')	退火温度/℃	片段大小/bp
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位点	等位基因数(N_A)	有效等位基因数(N_E)	观察杂合度(H_O)	期望杂合度(H_E)	多态信息含量(PIC)
ZHB2	5	2.550	0.500	0.611	0.554
ZHB7	7	1.475	0.256	0.324	0.296
ZHB15	6	1.133	0.089	0.118	0.115
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ZHB204	7	2.765	0.356	0.642	0.570
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均值	8.80	3.408	0.387	0.645	0.601

位点	等位基因数(N_A)	有效等位基因数(N_E)	观察杂合度(H_O)	期望杂合度(H_E)	多态信息含量(PIC)
ZHB2	5	2.550	0.500	0.611	0.554
ZHB7	7	1.475	0.256	0.324	0.296
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ZHB204	7	2.765	0.356	0.642	0.570
ZHB213	9	2.587	0.600	0.617	0.567
ZHB222	11	4.180	0.656	0.765	0.735
ZHB276	9	2.399	0.279	0.587	0.529
ZHB278	9	4.833	0.644	0.798	0.765
均值	8.80	3.408	0.387	0.645	0.601

标记	H					Y					R
标记	N_A	N_E	H_O	H_E	PIC	N_A	N_E	H_O	H_E	PIC	N_A	N_E	H_O	H_E	PIC
ZHB2	4	2.632	0.633	0.631	0.551	4	2.029	0.567	0.516	0.421	5	2.476	0.3	0.606	0.533
ZHB7	4	1.854	0.367	0.468	0.393	4	1.514	0.3	0.345	0.313	4	1.107	0.1	0.098	0.095
ZHB15	2	1.069	0	0.066	0.062	4	1.227	0.167	0.188	0.177	3	1.106	0.1	0.098	0.094
ZHB27	3	1.873	0.5	0.474	0.372	4	1.639	0.5	0.397	0.337	2	1.684	0.167	0.413	0.324
ZHB41	3	1.402	0.267	0.292	0.26	4	1.227	0.067	0.188	0.177	5	1.952	0.333	0.496	0.445
ZHB44	7	3.742	0.633	0.745	0.692	6	2.123	0.367	0.538	0.505	2	6.294	0.733	0.855	0.822
ZHB52	7	2.639	0.433	0.632	0.594	5	3.13	0.167	0.692	0.619	6	1.633	0.233	0.394	0.359
ZHB53	10	4.369	0.035	0.785	0.742	12	6.039	0.2	0.851	0.816	7	1.95	0.133	0.496	0.465
ZHB65	8	4.905	0.167	0.81	0.766	9	7.258	0.133	0.877	0.847	9	5.696	0.2	0.838	0.804
ZHB88	6	3.79	0.5	0.749	0.692	5	2.74	0.667	0.646	0.567	6	4.072	0.7	0.767	0.716
ZHB91	6	3.384	0.467	0.716	0.647	4	3.072	0.5	0.686	0.605	6	3.448	0.633	0.722	0.663
ZHB101	6	2.022	0.276	0.514	0.466	7	3.719	0.367	0.744	0.697	10	5.172	0.4	0.82	0.781
ZHB120	6	3.01	0.567	0.679	0.617	5	2.302	0.5	0.575	0.479	9	4.878	0.667	0.809	0.767
ZHB135	3	2.486	0.933	0.608	0.517	5	2.719	0.933	0.643	0.564	7	3.442	0.433	0.722	0.67
ZHB150	5	2.242	0.033	0.563	0.503	4	1.756	0.033	0.438	0.373	5	4.091	0.1	0.768	0.711
ZHB155	3	2.632	0	0.631	0.548	6	1.287	0.172	0.227	0.217	4	1.693	0.2	0.416	0.378
ZHB164	2	1.835	0.433	0.463	0.351	4	2.259	0.367	0.567	0.463	6	4.216	0.667	0.776	0.726
ZHB176	8	4.186	0.6	0.774	0.727	7	3.18	0.4	0.697	0.645	9	5.438	0.2	0.83	0.792
ZHB197	4	1.529	0.267	0.352	0.328	4	1.366	0.2	0.272	0.254	6	2.382	0.172	0.59	0.539
ZHB203	6	2.817	0.6	0.656	0.611	5	2.201	0.533	0.555	0.467	2	1.514	0.1	0.345	0.282
ZHB204	4	2.239	0.5	0.563	0.46	6	2.103	0.333	0.533	0.464	5	2.936	0.233	0.671	0.604
ZHB213	6	2.504	0.6	0.611	0.541	6	3.564	0.867	0.732	0.669	5	1.62	0.333	0.389	0.348
ZHB222	3	1.106	0.1	0.098	0.094	8	4.945	1	0.811	0.767	8	4.8	0.867	0.805	0.763
ZHB276	5	2.687	0.333	0.638	0.556	4	1.967	0.138	0.5	0.423	7	2.209	0.37	0.558	0.519
ZHB278	6	4.45	0.69	0.789	0.741	4	2.951	0.724	0.673	0.591	7	4.712	0.517	0.802	0.758
均值	5.08	2.696	0.397	0.572	0.513	5.44	2.733	0.408	0.556	0.498	6.2	3.221	0.356	0.603	0.558

基于微卫星标记的中华鳖淮河品系遗传多样性分析

Genetic Diversity of Huaihe Strain of Pelodiscus sinensis Based on Microsatellite Markers

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位点	遗传偏离指数(D)
位点	H	Y	R
ZHB2	0.0032	0.0988	-0.5050
ZHB7	-0.2158	-0.1304	0.0204
ZHB15	-1.0000	-0.1117	0.0204
ZHB27	0.0549	0.2594	-0.5956
ZHB41	-0.0856	-0.6436	-0.3286
ZHB44	-0.1503	-0.3178	-0.1427
ZHB52	-0.3149	-0.7587	-0.4086
ZHB53	-0.9554	-0.7650	-0.7319
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ZHB91	-0.3478	-0.2711	-0.1233
ZHB101	-0.4630	-0.5067	-0.5122
ZHB120	-0.1649	-0.1304	-0.1755
ZHB135	0.5345**	0.4510**	-0.4003**
ZHB150	-0.9414	-0.9247	-0.8698
ZHB155	-1.0000**	-0.2423	-0.5192
ZHB164	-0.0648	-0.3527	-0.1405
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ZHB197	-0.2415	-0.2647	-0.7085
ZHB203	-0.0854	-0.0396	-0.7101
ZHB204	-0.1119	-0.3752	-0.6528
ZHB213	-0.0180	0.1844	-0.1440
ZHB222	0.0204	0.2330	0.0770
ZHB276	-0.4781	-0.7240	-0.3369
ZHB278	-0.1255	0.0758	-0.3554
平均	-0.3001	-0.2599	-0.3940

变异来源	自由度DF	平方和SS	方差组分	百分率/%
群体间	2	148.211	1.13307Va	15.62
群体内	177	1083.467	6.12128Vb	84.38
总变异	179	1231.678	7.25435

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	H	Y	R
H		0.8543	0.6565
Y	0.1575		0.7140
R	0.4208	0.3369

	H	Y	R
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Y	0.1575		0.7140
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