梨形环棱螺6个地理种群遗传多样性与遗传分化分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0165

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (29): 150-156.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0165

梨形环棱螺6个地理种群遗传多样性与遗传分化分析

李珂¹(), 马学艳², 杨轲¹, 陈琬雯², 金武¹^,²(), 闻海波¹^,²

¹ 南京农业大学无锡渔业学院，江苏无锡 214128
² 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心/农业农村部稻渔综合种养生态重点实验室，江苏无锡 214081

收稿日期:2024-03-12 修回日期:2024-06-17 出版日期:2024-10-15 发布日期:2024-10-14
通讯作者:
金武，男，1984年出生，副研究员，主要从事贝类种质资源与遗传育种方面的研究。通信地址：214128 无锡市滨湖区雪浪街道壬宾路69号中国水产科学研究院淡水渔业研究中心，E-mail：jinw@ffrc.cn。
作者简介:
李珂，女，2001年出生，黑龙江牡丹江人，硕士，研究方向：贝类种质资源与遗传育种。E-mail：like20010107@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划“中华绒螯蟹、克氏原螯虾、螺蛳大规格抗逆新品种培育”(2022YFD2400700)

Analysis of Genetic Diversity and Genetic Differentiation of Six Geographical Populations of Bellamyapurificata

LI Ke¹(), MA Xueyan², YANG Ke¹, CHEN Wanwen², JIN Wu¹^,²(), WEN Haibo¹^,²

¹ Wuxi Fisheries College, Nanjing Agricultural University, Wuxi, Jiangsu 214128
² Key Laboratory of Integrated Rice-Fish Farming Ecology/ Ministry of Agriculture and Rural Affairs Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi, Jiangsu 214081

Received:2024-03-12 Revised:2024-06-17 Published:2024-10-15 Online:2024-10-14

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在探究国内不同地理种群梨形环棱螺(Bellamya purificata)的遗传特征，以了解其遗传多样性和群体结构。选取了安徽芜湖(ASY)、江苏淮安(CX)、广西南海(GZT)、江苏江阴(JY)、江苏常州(RS)、广西柳州(ZZR) 6个地区的梨形环棱螺样本进行比较研究。研究发现，这6个群体的遗传多样性均较高，单核苷酸多态性(π)为0.005976~0.007760。其中GZT群体和ASY群体的遗传多样性相对更高，而ZZR群体遗传多样性较低，RS群体与GZT种群之间存在较大的分离，ZZR群体与ASY种群之间分离较小，其余种群之间分离均不明显，说明梨形环棱螺种群虽然分布广，但不同地理种群之间的遗传分化不大。

关键词: 梨形环棱螺, 群体结构, 群体遗传学, 遗传多样性, SNP分子标记, 遗传育种, 遗传分化, 单核苷酸多态性, 分离

Abstract:

The study aims to understand the genetic characteristics of Bellamya purificata populations in China. In this paper, six populations of B. purificata were selected from Wuhu of Anhui (ASY), Huai 'an of Jiangsu (CX), Nanhai of Guangxi (GZT), Jiangyin of Jiangsu (JY), Changzhou of Jiangsu (RS) and Liuzhou of Guangxi (ZZR), and their genetic diversity, population structure and selection signals were compared. The results showed that the genetic diversity of these six populations was high, and the single nucleotide polymorphism (π) was 0.005976-0.007760. Among them, the genetic diversity of GZT population and ASY population was relatively higher, while the genetic diversity of ZZR population was lower. There was a large separation between RS population and GZT population, and the separation between ZZR population and ASY population was small. The separation between the remaining populations was not obvious. It shows that although the population of B. purificata is widely distributed, the genetic differentiation between different geographical populations is not large.

Key words: Bellamya purificata, population structure, population genetics, genetic diversity, SNP molecular marker, genetic breeding, genetic differentiation, single nucleotide polymorphisms, divergence

李珂, 马学艳, 杨轲, 陈琬雯, 金武, 闻海波. 梨形环棱螺6个地理种群遗传多样性与遗传分化分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(29): 150-156.

LI Ke, MA Xueyan, YANG Ke, CHEN Wanwen, JIN Wu, WEN Haibo. Analysis of Genetic Diversity and Genetic Differentiation of Six Geographical Populations of Bellamyapurificata[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(29): 150-156.

图/表 10

参考文献 29

[1]	段晓姣, 谢从新, 吕元蛟, 等. 梨形环棱螺的食性及其在生态沟渠中的净水作用[J]. 渔业现代化, 2013, 40(2):17-21.
[2]	JIN W, CAO X, MA X, et al. Chromosome-level genome assembly of the freshwater snail Bellamyapurificata (Caenogastropoda)[J]. Zoological research, 2022, 43(4):683-686.
[3]	文衍红, 覃惠明, 黄杰, 等. 环棱螺相关产品加工业餐饮业市场现状及前景展望[J]. 中国水产, 2018(10):42-45.
[4]	HUANG S, JIANG H, ZHANG L, et al. Integrated proteomic and transcriptomic analysis reveals that polymorphic shell colors vary with melanin synthesis in Bellamyapurificata snail[J]. Journal of proteomics, 2021, 230:103950.
[5]	农业农村部渔业渔政管理局. 中国渔业统计年鉴2023[M]. 北京: 中国农业出版社, 2023.
[6]	金武, 马学艳, 闻海波, 等. 梨形环棱螺3个群体形态性状与体质量的相关及通径分析[J]. 中国农学通报, 2017, 33(32):135-139. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb16100061
[7]	GU Q H, CHENG Q Q, LI X J, et al. Novel polymorphic microsatellite markers for Bellamya and their application in population genetics of three species[J]. Genetics and molecular research, 2015, 4(14):15201-15212.
[8]	赵燕, 张冲, 崔梦瑶, 等. 南水北调东线6个湖泊铜锈环棱螺遗传多样性与遗传结构分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(12):54-60. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0313
[9]	周康奇, 李育林, 林勇, 等. 广西地区中华圆田螺不同地理种群遗传多样性分析[J]. 广西科学, 2024, 31(2):269-278.
[10]	张旦旦, 王煜, 李卓, 等. 香螺线粒体COXⅠ和CYTB基因遗传多样性研究[J]. 大连海洋大学学报, 2021, 36(4):612-619.
[11]	范广轩, 王洪亮, 邢秀梅. SNP标记的研究进展及其应用[J]. 特产研究, 2023(11):784-792.
[12]	RAFALSKI A. Applications of single nucleotide polymorphisms in crop genetics[J]. Current opinion in plant biology, 2002, 2(5):94-100.
[13]	KIM K D K. QTL fine mapping for intramuscular fat and fatty acid composition using high-density SNP chip array on SSC12 in Korean native pig x Yorkshire F2 population[J]. Czech journal of animal science, 2019, 64(4):180-188.
[14]	RUBIN B E R, REE R H, Moreau C S, et al. Inferring Phylogenies from RAD Sequence Data[J]. Plos one, 2012, 7(4):e33394.
[15]	金武, 曹静越, 马骋, 等. 梨形环棱螺11个地理种群遗传多样性和遗传分化[J]. 淡水渔业, 2022, 52(2):16-21.
[16]	国超. 基于基因组重测序和GWAS的刺参群体结构与生长、棘刺性状遗传分析[D]. 大连: 大连海洋大学, 2022.
[17]	GUO C, ZHANG X, LI Y, et al. Whole-genome resequencing reveals genetic differences and the genetic basis of parapodium number in Russian and Chinese Apostichopus japonicus[J]. BMC genomics, 2023, 24(1).
[18]	CHOY S H, MAHDY M A K, Al-Mekhlafi H M, et al. Population expansion and gene flow in Giardia duodenalis as revealed by triosephosphate isomerase gene[J]. Parasites & vectors, 2015, 8(1):466-475.
[19]	赵慧琪, 李栋梁, 赵慧琳, 等. 海南岛火焰兰SSR标记开发、遗传多样性与群体结构分析[J]. 分子植物育种, 2023, 21(7):2300-2310.
[20]	GU Q, ZHOU C, CHENG Q, et al. The perplexing population genetic structure of Bellamyapurificata (Gastropoda: Viviparidae): Low genetic differentiation despite low dispersal ability[J]. Journal of molluscan studies, 2015, 81(4):466-475.
[21]	MACCAFERRI M, El-Feki W, NAZEMI G, et al. Prioritizing quantitative trait loci for root system architecture in tetraploid wheat[J]. Journal of experimental botany, 2016, 67(4):1161-1178. doi: 10.1093/jxb/erw039 pmid: 26880749
[22]	GRANT W S, BOWEN B W, O'Brien S J. Shallow population histories in deep evolutionary lineages of marine fishes; insights from sardines and anchovies and lessons for conservation[J]. The journal of heredity, 1998, 89(5):415-426.
[23]	邹伟, 刘洺源, 张叶军, 等. 入侵种小管福寿螺对本土物种梨形环棱螺的生态挤压作用[J]. 动物学杂志, 2021, 5(56):663-673.
[24]	SUN C, ZHANG X, DONG J, et al. Whole-genome resequencing reveals recent signatures of selection in five populations of largemouth bass[J]. Zoological research, 2023, 44(1):78-89.
[25]	MALONE C R. Killdeer (Charadrius vociferous Linnaeus) as a means of dispersal for aquatic gastropods.[J]. Ecology, 1965, 46:551-552.
[26]	BOAG D A. Dispersal in pond snails: potential role of waterfowl[J]. Canadian journal of zoology, 1986, 64(4):904-909.
[27]	GREEN A J, FIGUEROLA J. Recent advances in the study of long-distance dispersal of aquatic invertebrates via birds[J]. Diversity and distributions, 2005, 11(2):149-156.
[28]	VAN LEEUWEN C H A, HUIG N, VAN DER VELDE G, et al. How did this snail get here? Several dispersal vectors inferred for an aquatic invasive species[J]. Freshwater biology, 2013, 58(1):88-99.
[29]	GITTENBERGER E. Long-distance dispersal of molluscs: ‘Their distribution at first perplexed me much[J]. Journal of biogeography, 2012, 39(1):10-11.

群体	时间（年-月-日）	地点	养殖模式
安徽芜湖(ASY)	2021-09-12	31.271005°N, 118.356932°E	池塘散养
江苏淮安(CX)	2021-06-30	33.110026°N,118.74366°E	稻螺共作
广西南海(GZT)	2021-08-13	25.610574°N,109.623329°E	稻螺共作
江苏江阴(JY)	2021-03-15	31.796743°N,120.196434°E	鱼苗夏花池套养
江苏常州(RS)	2021-06-09	31.766999°N,120.188828°E	家鱼夏花池套养
广西柳州(ZZR)	2021-08-03	24.363546°N,109.278187°E	稻螺共作

群体	时间（年-月-日）	地点	养殖模式
安徽芜湖(ASY)	2021-09-12	31.271005°N, 118.356932°E	池塘散养
江苏淮安(CX)	2021-06-30	33.110026°N,118.74366°E	稻螺共作
广西南海(GZT)	2021-08-13	25.610574°N,109.623329°E	稻螺共作
江苏江阴(JY)	2021-03-15	31.796743°N,120.196434°E	鱼苗夏花池套养
江苏常州(RS)	2021-06-09	31.766999°N,120.188828°E	家鱼夏花池套养
广西柳州(ZZR)	2021-08-03	24.363546°N,109.278187°E	稻螺共作

调查点	数量/个	平均壳长/mm	平均体重/g	平均壳高/mm	年龄/year	水温/℃
安徽芜湖(ASY)	30	29.96±0.55	5.01±0.21	21.10±0.36	2	25
江苏淮安(CX)	30	26.41±0.35	0.71±0.13	16.15±0.16	2	26.4
广西南海(GZT)	30	29.11±0.42	0.92±0.17	17.57±0.34	2	20.8
江苏江阴(JY)	30	34.13±0.47	1.01±0.18	20.03±0.23	3	24.5
江苏常州(RS)	30	28.53±0.59	0.73±0.13	17.73±0.33	2	28.2
广西柳州(ZZR)	30	23.85±0.49	0.91±0.17	14.83±0.32	2	20.8

调查点	数量/个	平均壳长/mm	平均体重/g	平均壳高/mm	年龄/year	水温/℃
安徽芜湖(ASY)	30	29.96±0.55	5.01±0.21	21.10±0.36	2	25
江苏淮安(CX)	30	26.41±0.35	0.71±0.13	16.15±0.16	2	26.4
广西南海(GZT)	30	29.11±0.42	0.92±0.17	17.57±0.34	2	20.8
江苏江阴(JY)	30	34.13±0.47	1.01±0.18	20.03±0.23	3	24.5
江苏常州(RS)	30	28.53±0.59	0.73±0.13	17.73±0.33	2	28.2
广西柳州(ZZR)	30	23.85±0.49	0.91±0.17	14.83±0.32	2	20.8

群体	单核苷酸密度(SNP/Kb)	单核苷酸多态性(π)	多态性信息含量(PIC)	观测杂合度(Ho)	近交系数(F_HOM)
ASY	38.10	0.006764	0.156±0.115	0.131±0.123	0.273
CX	43.19	0.007760	0.151±0.116	0.135±0.126	0.221
GZT	37.89	0.006976	0.155±0.116	0.149±0.145	0.168
JY	43.23	0.007360	0.146±0.119	0.128±0.124	0.231
RS	32.08	0.005976	0.158±0.119	0.163±0.161	0.104
ZZR	42.56	0.007203	0.148±0.112	0.130±0.127	0.246
总群体	73.66	0.007681	0.091±0.111	0.069±0.096	0.282

梨形环棱螺6个地理种群遗传多样性与遗传分化分析

Analysis of Genetic Diversity and Genetic Differentiation of Six Geographical Populations of Bellamyapurificata

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 29

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

群体1	群体2	群体分化系数(F_st)	遗传距离(DR)	基因流动(Nm)
CX	RS	0.127	0.136	1.719
GZT	RS	0.248	0.285	0.758
ASY	ZZR	0.048	0.049	4.958
RS	ZZR	0.204	0.228	0.975
ASY	CX	0.040	0.041	6.000
GZT	ZZR	0.074	0.077	3.128
GZT	JY	0.122	0.130	1.799
ASY	GZT	0.131	0.140	1.658
ASY	RS	0.188	0.208	1.080
JY	RS	0.109	0.115	2.044
CX	GZT	0.110	0.117	2.023
ASY	JY	0.049	0.050	4.852
CX	ZZR	0.029	0.029	8.371
CX	JY	0.019	0.019	12.908
JY	ZZR	0.042	0.043	5.702

[1]	林凡力, 彭建斐, 邓泽征, 郭璐璐, 姚廷山, 马皓月, 马冠华. MLST技术分析中国烟草野火病菌遗传多样性[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 139-144.
[2]	纪伟, 苏文英, 刘晓梅, 王一璞, 任立凯, 奚小艳, 陈克龙. 基于ISSR标记分析连云港地区野生灵芝种质资源遗传多样性及亲缘关系[J]. 中国农学通报, 2024, 40(6): 128-134.
[3]	陈少杰, 何冰清, 罗宝杰, 蒋琪. 不同缓释肥对杂交水稻产量及群体结构的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(5): 34-38.
[4]	祁娜, 许永锋, 王爱文, 何树文, 杨成德. 甘肃省张掖市玉米黑髓病病原的分离与鉴定[J]. 中国农学通报, 2024, 40(5): 97-104.
[5]	高凯利, 马学艳, 王海华, 李涵, 李燕华, 金武, 闻海波. 5个宽体金线蛭种群遗传多样性和遗传分化的SNP分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(29): 144-149.
[6]	苏海兰, 江保东, 朱雁鸣, 郑梅霞, 陈宏, 丁明月, 牛雨晴, 朱育菁. 黄精转录组SSR分子标记开发及种质遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(26): 30-37.
[7]	张鑫, 赵东辉, 李杰, 贾伟娟, 刘志林, 贾泽林, 崔佳宇, 王学理. 一例猪源性金黄色葡萄球菌的分离鉴定与药物敏感性试验[J]. 中国农学通报, 2024, 40(23): 148-152.
[8]	陈薇薇, 冯鹏睿, 张永清, 合佳敏, 高雪梅, 张翊萌, 申岳鑫. 藜麦研究态势与发展趋势分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(22): 8-16.
[9]	金武, 马学艳, 彭刚, 陈琬雯, 闻海波. 梨形环棱螺11个地理种群的几何形态学分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2): 159-164.
[10]	陈伊航, 唐朝臣, 张荣, 姚祝芳, 金晶炜, 王章英. 132份甘薯地方种质遗传多样性和群体结构分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(18): 22-30.
[11]	张敏莹, 方弟安, 周彦锋, 匡箴, 任泷, 郑宇辰, 徐东坡. 基于SSR标记的钱塘江中下游三角鲂4个放流苗种群体遗传多样性和遗传结构检测[J]. 中国农学通报, 2024, 40(13): 157-164.
[12]	王芝懿, 李振芳, 彭婵, 陈英, 张新叶. 紫薇种质资源在武汉地区的物候期特征分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(13): 96-101.
[13]	张重梅, 谢杰, 张蕾, 杨潇湘, 黄小琴, 邓越, 胡孜进, 余垚颖, 鲜赟曦, 马凡, 刘勇. 鱼腥草叶斑病及茎斑病病原菌的分离与鉴定[J]. 中国农学通报, 2024, 40(12): 119-125.
[14]	黄伟, 邓斌, 王议娴, 陈康, 饶荣通, 杨秀娟. 水蛭素的HPLC色谱分析条件优化研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(11): 142-147.
[15]	贾晓昀, 赵红霞, 朱继杰, 王国印, 李妙, 王士杰. 陆地棉资源主要产量和纤维品质性状的遗传多样性分析研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(6): 35-40.