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绒螯蟹的分子遗传变异与进化

作　者: 成起萱
导　师: 王成辉
学　校: 上海海洋大学
专　业: 水产养殖
关键词: 绒螯蟹微卫星标记遗传变异遗传分化适应性进化
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)、日本绒螯蟹(Eriocheir japonica),合浦绒螯蟹(Eriocheir hepuensis)是绒螯蟹属的重要经济种类,分布范围广,其中中华绒螯蟹已移居至欧洲的广大地区及北美等。本论文应用微卫星标记,从核基因组对中华绒螯蟹、日本绒螯蟹、合浦绒螯蟹的分子遗传变异和进化进行研究分析,具体研究内容如下:1、日本绒螯蟹、合浦绒螯蟹的微卫星标记开发合浦绒螯蟹分布于我国南部水域,是一种濒临灭绝的淡水蟹。在本论文中我们利用磁珠富集法开发了合浦绒螯蟹的15对微卫星引物,并应用于1998年和2008年合浦绒螯蟹样本的效果评估。结果发现:每个引物的等位基因数为6.3～8.4,观测杂合度为0.725～0.817,期望杂合度为0.756～0.780,多态信息含量为0.699～0.756。近十年来(1998-2008),合浦绒螯蟹出现了显著的遗传分化现象。微卫星标记为合浦绒螯蟹的群体结构和遗传渐渗等方面的研究提供了工具。日本绒螯蟹是东亚所特有的一种产卵顺流而下的物种,它是绒螯蟹属中分布最广的绒螯蟹。目前,关于日本绒螯蟹的微卫星引物还未有报道。本论文中,开发了20对具有较高多态性的日本绒螯蟹微卫星标记,并在中华绒螯蟹长江群体与黄河群体中进行了验证,结果发现4对微卫星引物偏离了哈迪-温伯格平衡,中华绒螯蟹长江群体与黄河群体中等位基因数、等位基因丰富度、基因多样性等数值相近。这些微卫星引物可成功地应用于中华绒螯蟹群体等绒螯蟹属的遗传变异及群体结构研究。2、中华绒螯蟹国内土著群体与海外移居群体的分子遗传变异与适应性进化中华绒螯蟹是中国特有的土著种类,现在已经广泛分布于欧洲和北美地区。本研究利用20对微卫星标记对中华绒螯蟹国内土著种群(长江和黄河)和国外移居群体(德国易北河,荷兰莱茵河,英国泰晤士河和美国旧金山湾)的遗传变异和多样性进行了分析。结果显示,中华绒螯蟹国内、外群体在遗传多样性指标上(如等位基因丰富度、多态信息含量和杂合度等)略高于国外移居群体,国内、外群体间,以及国外不同群体间存在显著的遗传分化;贝叶斯聚类分析显示国内土著群体、欧洲移居群体和美国移居群体分成明显的三个遗传聚类;主成分分析(PCA)也表明了国外移居群体已产生了明显的遗传岐化;荷兰莱茵河群体检测到显著的遗传瓶颈效应。结合海外移居群体中特有的等位基因,表明中华绒螯蟹在海外的入侵过程中已发出了明显的适应性进化。3、中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹的遗传变异与渐渗研究中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹存在不同的分布域,中华绒螯蟹主要集中在我国长江及以北的水域中,合浦绒螯蟹主要分布于南部水域(珠江、南流江),而瓯江与闽江则是中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹的混杂地带。本研究利用6对具有较高多态性的微卫星引物对大陆沿海6个绒螯蟹群体(辽河、黄河、长江、瓯江、闽江和珠江)进行遗传变异与渐渗研究。结果显示中国大陆沿海绒螯蟹群体中,长江中华绒螯蟹群体具有最高的多态性,而珠江绒螯蟹群体的多态性最低,瓯江与闽江群体的多态性基本差不多;除黄河群体和辽河群体之间不存在显著的遗传分化(P=0.351),其他各群体之间遗传分化都显著,在N-J聚类中我们也可以看到黄河群体与辽河群体的遗传距离最近(2.856),最先聚为一支。贝叶斯遗传重排分析显示,浙江瓯江群体与福建闽江群体的绒螯蟹可能存在中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹的杂交种,可能存在杂交和遗传渐渗现象。

全文目录

摘要  4-7
ABSTRACT  7-14
引言  14-16
第一章合浦绒螯蟹、日本绒螯蟹的微卫星标记开发  16-29
  1 材料与方法  16-23
    1.1 微卫星开发  16-19
    1.2 设计引物检测  19
    1.3 微卫星的PCR 扩增  19-22
    1.4 PCR 扩增产物显示  22
    1.5 数据分析  22-23
  2 结果  23-29
     2.1 合浦绒螯蟹微卫星标记开发  23-26
    2.2 日本绒螯蟹微卫星标记开发  26-29
第二章中华绒螯蟹国内土著群体与海外移居群体的分子遗传变异与适应性进化  29-42
  1 材料与方法  29-33
    1.1 样本采集  29-30
    1.2 DNA 提取  30-31
    1.3 SSR 扩增  31-32
    1.4 扩增产物显示  32
    1.5 数据分析  32-33
  2 结果  33-39
    2.1 国内土著群体与国外移居群体的遗传变异  33-34
    2.2 土著群体与移居群体内（间）的遗传分化  34-36
    2.3 国内土著群体和国外移居群体的遗传关系  36-38
    2.4 遗传瓶颈  38-39
  3 讨论  39-42
    3.1 国内外群体的遗传多样性与群体结构  39-40
    3.2 移居群体的遗传瓶颈与适应性进化  40-42
第三章中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹的遗传变异与渐渗研究  42-50
  1 材料与方法  42-44
    1.1 样本采集  42-43
    1.2 DNA 提取  43
     1.3 微卫星的 PCR 扩增  43-44
    1.4 扩增产物显示  44
    1.5 数据分析  44
  2 结果  44-48
    2.1 群体遗传多样性  44-45
    2.2 群体间遗传分化  45-47
    2.3 群体间遗传关系  47
    2.4 贝叶斯遗传重排  47-48
    2.5 基因型  48
  3 讨论  48-50
    3.1 大陆沿海绒螯蟹的遗传多样性比较与遗传变异  48-49
    3.2 瓯江、闽江水系中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹的杂交渐渗情况  49-50
小结  50-52
附录：中华绒螯蟹种质资源的研究进展简述  52-55
参考文献  55-61
硕士阶段发表的文章目录  61-62
致谢  62

绒螯蟹的分子遗传变异与进化

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