基于细胞色素B(Cyt b)基因对翘嘴鲌不同群体遗传多样性的分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0127

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (23): 118-124.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0127

所属专题：生物技术

基于细胞色素B(Cyt b)基因对翘嘴鲌不同群体遗传多样性的分析

张桂宁¹(), 方弟安¹^,²(), 薛向平¹, 张敏莹², 冯晓婷¹, 杨雪军¹

¹上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心,上海 201306
²中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业农村部长江下游渔业资源环境科学观测实验站,江苏无锡 214081

收稿日期:2021-02-04 修回日期:2021-05-13 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-26
通讯作者: 方弟安
作者简介:张桂宁,女,1996年出生,甘肃会宁人,硕士,研究方向:渔业资源评估。通信地址:214081 江苏省无锡市滨湖区薛家里69号,E-mail: 2751674605@qq.com。
基金资助:
国家重点研发计划“太湖大型渔业生境修复与资源养护技术”(2019YFD0901200);江苏省水生生物资源重大专项(ZYHB16)

Culter alburnus Basilewsky in Different Populations: Genetic Diversity Analysis Based on Cytochrome B (Cyt b) Gene

Zhang Guining¹(), Fang Di’an¹^,²(), Xue Xiangping¹, Zhang Minying², Feng Xiaoting¹, Yang Xuejun¹

¹National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education (Shanghai Ocean University), Shanghai 201306
²Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources and Environment in the Lower Reaches of the Changjiang River, Ministry of Agriculture and Rural Affaris, Freshwater Fisheries Research Center, CAFS, Wuxi Jiangsu 214081

Received:2021-02-04 Revised:2021-05-13 Online:2021-08-15 Published:2021-08-26
Contact: Fang Di’an

摘要/Abstract

摘要：

为了解长江下游翘嘴鲌(Culter alburnus Basilewsky)不同群体遗传多样性水平,评估其资源状况。研究以淀山湖(DSH)、太湖(TH)、长荡湖(CD)和长江(CJ)4个水域共211尾翘嘴鲌为研究对象,对其线粒体DNA细胞色素b基因(Cyt b)序列进行测序分析,所得基因序列在NCBI中比对,运用MEGA、DNASP等软件分析得到4个翘嘴鲌群体的遗传多样性数据。翘嘴鲌Cyt b基因序列长度为1088 bp,其中碱基A+T含量为55%,G+C为45%。共检测到258个多态位点,占核苷酸总数的23.71%。4个群体211个样本中得到46个单倍型,单倍型多样性为0.849~0.946,具体表现为TH>CD>CJ>DSH。核苷酸多样性为0.0083~0.174,具体表现为DSH> CD>CJ>DSH。4个群体间遗传距离0.052~0.152,太湖群体和淀山湖群体的群体间遗传距离最大为0.152。群体间的遗传分化指数范围为0.197~0.646,基因流值范围为0.152~1.019,其中长江与淀山湖群体的基因流值最小,长江与长荡湖群体的基因流值最大。基于NJ法构建的系统进化树结果显示,4个群体翘嘴鲌没有明显地理区分。本研究结果表明,长江下游翘嘴鲌群体遗传多样性较高,结合近年来翘嘴鲌渔业资源的调查结果,以深入了解其遗传背景和种质资源现状,为翘嘴鲌的野生资源保护提供基础数据。

关键词: 翘嘴鲌, 线粒体DNA, 细胞色素b基因, 遗传多样性

Abstract:

In order to understand the genetic diversity of different Culter alburnus Basilewsky populations in the lower reaches of the Changjiang River, and evaluate the resource status of C. alburnus. A total of 211 C. alburnus samples from Dianshan Lake (DSH), Taihu Lake (TH), Changdang Lake (CD) and Changjiang River (CJ) were studied. Mitochondrial DNA b gene (Cyt b) of C. alburnus was sequenced, and compared with NCBI. Genetic diversity data of four C. alburnus populations were analyzed by MEGA, DNASP and other software. The Cyt b gene sequence was 1088 bp in length, with 55% A+T and 45% G+C. A total of 258 polymorphic sites were detected, accounting for 23.71% of the total nucleotides. 46 haplotypes were found in 211 samples from 4 populations, and the haplotype diversity ranged from 0.849 to 0.946, the order was as following: TH>CD>CJ>DSH. The nucleotide diversity was 0.0083-0.174, which was represented as DSH> CD>CJ>DSH. The genetic distance between the four populations was 0.052-0.152, and the maximum was 0.152 between Taihu population and Dianshan Lake population. The genetic differentiation indices ranged from 0.197 to 0.646, and the gene flow values ranged from 0.152 to 1.019, among which the gene flow values of Changjiang River and Dianshan Lake populations were the smallest, while those of Changjiang River and Changdang Lake populations were the largest. The results of phylogenetic tree based on NJ method showed that there was no obvious geographical differentiation among the four populations. The results of this study indicated that the population genetic diversity of C. alburnus in the lower reaches of the Changjiang River was high. Combined with the results of fishery resources investigation in recent years, the genetic background and germplasm resources of C. alburnus in the lower reaches of the Changjiang were further understood, which provided basic data for wild resource conservation.

Key words: Culter alburnus Basilewsky, mitochondrial DNA, Cytochrome b gene, genetic diversity

中图分类号:

S932.4

张桂宁, 方弟安, 薛向平, 张敏莹, 冯晓婷, 杨雪军. 基于细胞色素B(Cyt b)基因对翘嘴鲌不同群体遗传多样性的分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(23): 118-124.

Zhang Guining, Fang Di’an, Xue Xiangping, Zhang Minying, Feng Xiaoting, Yang Xuejun. Culter alburnus Basilewsky in Different Populations: Genetic Diversity Analysis Based on Cytochrome B (Cyt b) Gene[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(23): 118-124.

图/表 7

参考文献 31

[1]	倪勇, 伍汉霖. 江苏鱼类志[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006:284-285.
[2]	姜建湖, 沈斌乾, 陈建明, 等. “太湖鲂鲌”及其亲本肌肉营养成分的分析与评价[J]. 水生生物学报, 2019, 43(2):388-394.
[3]	吕大伟, 周彦锋, 葛优, 等. 淀山湖翘嘴鲌的年龄结构与生长特性[J]. 水生生物学报, 2018, 42(4):762-769.
[4]	周彦锋, 吕大伟, 葛优, 等. 淀山湖河蚬翘嘴红鲌国家级水产种质资源保护区翘嘴鲌产卵场现状[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(12):2733-2739.
[5]	李停, 贾永义, 刘士力, 等. 二次正交旋转组合设计优化人工诱导翘嘴鲌雌核发育[J]. 中国水产科学, 2016, 23(1):77-89.
[6]	刘月亮, 贾永义, 蒋文枰, 等. 雌核发育翘嘴鲌胚胎发育和形态特征的研究[J]. 上海海洋大学学报, 2017, 26(2):203-211.
[7]	李忠利, 冉辉, 杨马, 等. 锦江翘嘴鲌的繁殖生物学特征[J]. 动物学杂志, 2017, 52(2):263-270.
[8]	王哲, 刘春雷, 顾泽茂, 等. 多子小瓜虫的形态发生及其寄生导致翘嘴鲌鳃组织病理变化[J]. 水生生物学报, 2016, 40(5):935-941.
[9]	杨子拓, 孙际佳, 李桂峰, 等. 基于线粒体D-LOOP基因的珠江翘嘴鲌遗传多样性与遗传分化研究[J]. 中山大学学报:自然科学版, 2016, 55(2):89-96.
[10]	王伟, 陈立侨, 禹娜, 等. 应用COⅡ基因部分序列分析翘嘴鲌群体的遗传多样性[J]. 大连水产学院学报, 2008, 14(5):403-408.
[11]	黄小彧. 长江水系翘嘴鲌遗传多样性研究[D]. 广州:暨南大学, 2012:30-42.
[12]	Qi P Z, Ren S T, Tang Z R, et al. Expression of zona pellucida 3 gene is regulated by 17α-ethinylestradiol in adult topmouth Culter (Culter alburnus)[J]. Comparative Biochemistry and Physiology, 2018, 214:43-51.
[13]	杨金权, 刘焕章. 两种鲿科鱼类在长江和珠江流域Cytb基因序列变异性分析[J]. 水生生物学报, 2003, 27(3):253-257.
[14]	吕国庆, 李思发. 鱼类线粒体DNA多态研究和应用进展[J]. 中国水产科学, 1998, 16(3):95-104.
[15]	边力, 王鹏飞, 陈四清, 等. 基于线粒体Cytb基因序列的绿鳍马面鲀6个野生群体的遗传结构分析[J]. 中国水产科学, 2018, 25(4):125-134.
[16]	王利华, 罗相忠, 王丹, 等. 基于COI和CytbDNA条形码在鲌属鱼类物种鉴定中的应用[J]. 淡水渔业, 2019, 49(4):22-28.
[17]	王伟. 翘嘴鲌(Culteral burnus)群体遗传多样性及鲌亚科鱼类系统发生的研究[D]. 上海:华东师范大学, 2007:38-83.
[18]	何玮. 长荡湖渔业生态环境评估及资源增殖对策[D]. 南京:南京农业大学, 2015:1-6.
[19]	Librado P, Rozas J. DNASP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data[J]. Bioinformatics, 2009, 25(11):1451-1452. doi: 10.1093/bioinformatics/btp187 pmid: 19346325
[20]	Excoffier L, Lischer E L. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows[J]. Molecular Ecology Resources, 2010, 10(3):564-567. doi: 10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x pmid: 21565059
[21]	张久盘, 刘哲, 张波, 等. 祁连山裸鲤和青海湖裸鲤mtDNACytb基因和D-LOOP区序列特征及遗传分化[J]. 淡水渔业, 2015, 45(4):92-95.
[22]	冯晓宇, 谢楠, 冯建彬, 等. 基于细胞色素b基因序列的鲌亚科鱼类系统发育研究[J]. 淡水渔业, 2009, 39(5):23-27.
[23]	张力文, 田辉伍, 陈大庆, 等. 长江上游中华纹胸鮡遗传多样性及遗传结构研究[J]. 淡水渔业, 2020, 50(4):3-11.
[24]	徐丹丹. 基于微卫星标记和线粒体cytb基因序列的鲇遗传多样性研究[D]. 重庆:西南大学, 2013:51-80.
[25]	徐宇, 钟立强, 李潇轩, 等. 5个湖泊河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)种群线粒体细胞色素b基因的遗传变异分析[J]. 湖泊科学, 2015, 4(27):693-699.
[26]	沙航, 罗相忠, 李忠, 等. 基于COI序列的长江中上游鲢6个地理群体遗传多样性分析[J]. 中国水产科学, 2018, 25(4):783-792.
[27]	闫春梅, 杜晓燕, 郑伟, 等. 中国东北部山区细鳞鱼4个群体遗传多样性分析[J]. 水产科学, 2017, 36(6):778-783.
[28]	Mcconnell S K, Reilly O P, Hamilton L, et al. Polymorphic microsatellite loci from Atlantic salmon (Salmo salar): genetic differentiation of North American and European populations[J]. NRC Research Press Ottawa, Canada, 1995, 52(9):1863-1872.
[29]	陈会娟, 刘明典, 汪登强, 等. 长江中上游4个鲢群体遗传多样性分析[J]. 淡水渔业, 2018, 48(1):20-25.
[30]	Excoffier L, Schneider S. Why hunter-gatherer populations do not show signs of Pleistocene demographic expansions[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1999, 96(19):10597-10602. doi: 10.1073/pnas.96.19.10597 URL
[31]	Su B, Fu Y, Wang Y, et al. Genetic diversity and population history of the red panda (Ailurus fulgens) as inferred from mitochondrial DNA sequence variations[J]. Molecular biology and evolution, 2001, 18(6):1070-1076. pmid: 11371595

群体	序列数	单倍型数	Hd	K	Pi	Tajima's D	FU’s-test
TH	40	9	0.946±0.015	5.860	0.0083	-2.246^**	-1.137
DSH	47	17	0.849±0.004	104.463	0.174	-1.413	1.398
CD	40	8	0.944±0.017	32.687	0.035	0.969	-2.559^*
CJ	84	17	0.890±0.019	21.582	0.026	-2.859^**	1.967^*
总和	211	46	0.9035	38.254	0.0608	0.202	0.310

群体	序列数	单倍型数	Hd	K	Pi	Tajima's D	FU’s-test
TH	40	9	0.946±0.015	5.860	0.0083	-2.246^**	-1.137
DSH	47	17	0.849±0.004	104.463	0.174	-1.413	1.398
CD	40	8	0.944±0.017	32.687	0.035	0.969	-2.559^*
CJ	84	17	0.890±0.019	21.582	0.026	-2.859^**	1.967^*
总和	211	46	0.9035	38.254	0.0608	0.202	0.310

群体 1	群体2	Hs	Kxy	Gst	Dxy	Da
CD	CJ	0.75	98.67	0.03	0.40	0.08
CD	DSH	0.80	179.46	0.11	0.73	0.30
CD	TH	0.67	184.44	0.20	0.75	0.48
CJ	DSH	0.82	179.65	0.08	0.73	0.18
CJ	TH	0.73	185.67	0.15	0.75	0.37
DSH	TH	0.79	183.38	0.12	0.75	0.25

群体 1	群体2	Hs	Kxy	Gst	Dxy	Da
CD	CJ	0.75	98.67	0.03	0.40	0.08
CD	DSH	0.80	179.46	0.11	0.73	0.30
CD	TH	0.67	184.44	0.20	0.75	0.48
CJ	DSH	0.82	179.65	0.08	0.73	0.18
CJ	TH	0.73	185.67	0.15	0.75	0.37
DSH	TH	0.79	183.38	0.12	0.75	0.25

基于细胞色素B(Cyt b)基因对翘嘴鲌不同群体遗传多样性的分析

Culter alburnus Basilewsky in Different Populations: Genetic Diversity Analysis Based on Cytochrome B (Cyt b) Gene

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 31

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	CD	CJ	DSH	TH
CD	-	0.197	0.406	0.646
CJ	1.019	-	0.2439	0.491
DSH	0.366	0.152	-	0.335
TH	0.775	0.259	0.495	-

[1]	刘小英, 吴碧君, 张游南, 黄飞龙, 刘国强. 基于ISSR标记的龙眼种质资源遗传多样性及亲缘关系分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(31): 60-65.
[2]	赵雅儒, 邳植, 刘蕊, 马语嫣, 吴则东. 不同甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 35-40.
[3]	孙志广, 潘根, 陈庭木, 李景芳, 赵利君, 迟铭, 徐波, 邢运高, 刘金波, 刘晓敏, 葛高宁, 徐锦涛, 王宝祥, 徐大勇. 基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 6-13.
[4]	张佳琦, 郭宗珊, 刘长华, 李荣田. 黑龙江省水稻品种的遗传多样性[J]. 中国农学通报, 2022, 38(17): 1-9.
[5]	彭婵, 张新叶, 刘宗坤, 马林江, 陈慧玲. 石斛属植物SSR分子标记的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(13): 36-40.
[6]	汪乔, 王祥锋, 郭玉峰, 王丽. 肺形侧耳菌株的遗传差异分析与农艺性状评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(10): 46-52.
[7]	向小华, 李媛, 张兴伟, 刘国祥, 杨菁, 赵文涛, 闻刚, 邵雨, 范静苑, 吕洪坤. 海南新收集烟草种质资源的鉴定与遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(7): 59-67.
[8]	刘炜, 周国勤, 裴雪莹, 茆健强, 陈树桥, 张雷鸣, 石晓兰. 运输密度对兴凯湖翘嘴鲌水箱水质的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(35): 124-130.
[9]	刘小英, 黄飞龙, 刘国强, 张游南. 枇杷ISSR分子标记的研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(21): 106-110.
[10]	徐明, 汪琼, 李冬玲, 郑玉红, 徐增莱. 基于ISSR标记的5个蓼蓝居群遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(21): 134-139.
[11]	李大命, 唐晟凯, 刘燕山, 谷先坤, 殷稼雯, 蒋琦辰, 张彤晴, 潘建林. 基于Cyt b基因的江苏省湖鲚种群遗传多样性和遗传结构分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(20): 144-151.
[12]	陈罡, 于世河, 姜义仁, 卜鹏图, 郑颖, 冯健. 基于高通量测序方法的蒙古栎SSR标记开发[J]. 中国农学通报, 2021, 37(16): 13-17.
[13]	杨潇湘, 伍文宪, 黄小琴, 张蕾, 杜磊, 刘勇. 四川省丁香假单胞猕猴桃致病变种的遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(9): 132-137.
[14]	张彦波, 尹国, 路正营, 孙璐, 李世云, 杨玉枫. 87份中熟棉种质资源亲缘关系和遗传多样性研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(6): 82-88.
[15]	胡燕秋, 冯国军, 杨晓旭, 刘畅, 刘大军, 闫志山. 菜豆种质资源的植物凝集素含量测定及变化分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(5): 18-25.

群体	CD	CJ	DSH	TH
CD	0.04
CJ	0.086	0.04
DSH	0.148	0.150	0.03
TH	0.133	0.052	0.152	0.01

群体	CD	CJ	DSH	TH
CD	0.04
CJ	0.086	0.04
DSH	0.148	0.150	0.03
TH	0.133	0.052	0.152	0.01