长江上游特有鱼类红唇薄鳅线粒体控制区遗传多样性研究

红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)是长江上游特有鱼类,近年来资源量不断下降。本研究利用线粒体控制区序列片段(896 bp)分析了长江上游红唇薄鳅的遗传多样性及遗传结构,为其资源保护提供科学依据。共采集了119尾样本,来自长江上游江津、四川南溪、岷江下游蕨溪等。结果显示,共检测到58个单倍型,平均单倍型多样性为0.967,平均核苷酸多样性0.006 7,表明红唇薄鳅种群具有较高的遗传多样性。单倍型NETWORK网络关系图和分析系统树结果显示红唇薄鳅单倍型不按地理分布聚类,但是明显分成了2个谱系,表明红唇薄鳅群体发生了同域遗传分化。AMOVA分析结果显示,采样点和采样时间的群体间没有发生遗传分化。中性检验、错配分析及BSP(Bayesian skyline plot)分析表明红唇薄鳅Lineage 1种群在距今0.007 5~0.055 Ma(百万年)期间发生过种群选择或扩张事件。     

长江中上游圆筒吻鮈群体线粒体Cyt b遗传多样性分析

为探明大坝建设及过度捕捞等可能会对圆筒吻鮈资源造成的影响,采用线粒体DNA Cyt b基因序列对长江中上游宜宾、泸州、合江、江津、巴南、涪陵和黄冈7个圆筒吻鮈(Rhinogobio cylindricus)群体进行研究,分析其遗传多样性及遗传结构。结果表明:在获得的998 bp序列长度中检测到14个变异位点,140尾样本定义15个单倍型,平均单倍型多样性(Hd)和平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.625、0.000 77,说明圆筒吻鮈种群遗传多样性较贫乏。分子变异方差分析(AMOVA)表明圆筒吻鮈地理群体间未出现显著遗传分化。单倍型Network网络分析呈星型结构,邻接系统发育(NJ)树显示单倍型没有出现高支持率的分支,表明群体内部没有发生遗传分化。中性检验、错配分布及BSP分析均表明圆筒吻鮈发生历史种群扩张事件,种群扩张发生在0.06 Ma(百万年前)。综上表明,圆筒吻鮈的群体遗传多样性较低,群体间遗传分化不显著,建议将圆筒吻鮈群体作为一个整体就地保护,并在今后应加强长期监测。     

长江上游长薄鳅Cytb基因的序列变异与遗传结构分析

采用线粒体DNA序列对长江上游长薄鳅(Leptobotia elongata Bleeker)长江干流、岷江、赤水河和嘉陵江的8个群体176尾样本的遗传结构进行了分析,长薄鳅cyt b基因序列分别检出了25个变异位点和25个单倍型,单倍型多样性(H d)和核苷酸多样性(π)分别为0.608 52和0.000 89。单倍型网络结构图和N J树均未显示与地理种群相关的信息。分子变异方差分析结果表明长薄鳅种群内的变异大于种群间的变异,变异主要来自种群内部,群体遗传分化不显著(F st<0.05),种群基因交流十分频繁(N m>1)。中性检验值(Tajima’s D=-2.279 09,P<0.01;Fu and Li’s D*=-4.670 47,P<0.02;Fu and Li’s F*=-4.470 16,P<0.02)和单倍型错配分布结果显示长薄鳅经历了最近的种群扩张事件。     

长江上游中华沙鳅遗传多样性研究

测定了采自3个地理位置(宜宾、江津、思南)共45尾中华沙鳅(Botia superciliaris)的线粒体DNA控制区序列。结果显示:在所有个体913 bp序列中检测到22个变异位点,45尾个体中发现26种单倍型。中华沙鳅的平均核苷酸多样性指数π较低(0.00365),而平均单倍型多样性指数Hd较高(0.986)。中性检验Fu′sFs值为-9.49536(P<0.05)。3个群体内的Kimura 2-paramter遗传距离为0.00329～0.00417,群体间为0.00340～0.00379,群体间和群体内的遗传距离处于同一水平。分子变异分析(AMOVA)结果显示:Fst=0.0291(P<0.01),2.9%的变异来自群体间,97.1%的变异来自群体内;在NJ聚类树中,3个群体的个体并没有按相应的地理位置进行聚类。     

黄河玛曲段似鲇高原鳅的种群遗传多样性

用线粒体控制区序列对黄河上游玛曲段似鲇高原鳅(Triplophysa siluroides)3个地理种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。扩增出560 bp的片断序列在39个个体中检测到28个多态位点,共界定了10个单倍型。碱基序列总的单倍型多样度较高,为0.861,核苷酸多样度为0.014 19。AMOVA分析显示,96.52%的分子差异位于群体内,遗传分化指数(Fst)值统计检验和系统发育树都表明,3个地理群体之间尚未有显著的遗传分化。建议将黄河上游玛曲段似鲇高原鳅群体作为一个整体进行保护。     

金沙江下游中华金沙鳅自然繁殖的生态水文需求研究

为支撑乌东德水电站人造洪峰生态调度方案制定，掌握刺激中华金沙鳅自然繁殖的生态水文指标和水温阈值，2017-2019年5-7月在金沙江下游巧家断面进行鱼类早期资源调查，分析中华金沙鳅卵苗径流量与同期水温、流量日上涨率、涨水持续时间等生态水文指标之间的响应关系，在此基础上提出乌东德水电站生态调度运行要求。结果表明：巧家江段中华金沙鳅产卵高峰期为5月下旬-6月中下旬，产卵高峰期起始水温不低于19.0℃；对应的洪峰过程流量日上涨率平均为358m3/s/d，涨水持续天数平均为 5d，洪峰过程2-3d后开展大规模产卵；偏相关分析表明中华金沙鳅卵苗径流量与起始水位呈负相关关系，结合乌东德水电站3-7月生态基流泄放要求，推荐人造洪峰的起始流量为1160 m3/s，对应的乌东德水文站水位为791.1m，可有效促进中华金沙鳅产卵繁殖。     

长江上游中华纹胸鮡遗传多样性及遗传结构研究

为研究中华纹胸鮡(Glyptothorax sinensis)遗传多样性和遗传结构,对长江上游9个中华纹胸鮡群体(巴南、江津、合江、泸州、南溪、犍为、巧家、宁南和攀枝花)的Cyt b基因和COI基因进行分析。结果显示:341条Cyt b序列共检测出80个变异位点,65个单倍型,平均单倍型多样性(H_d)和平均核苷酸多样性(P_i)分别为0.845和0.007。109条COI序列共检测出31个变异位点,23个单倍型,H_d指数和P_i指数分别为0.774和0.005。分子方差分析(AMOVA)显示F_(ST)0.5,说明中华纹胸鮡采样点群体间出现明显分化。构建的NJ树和单倍型网络结构图显示单倍型聚类形成三个高支持率的分支。     

五个湖泊中华刺鳅种群遗传多样性分析

采用特异性引物对中华刺鳅基因组DNA进行扩增和测序,获得了江苏5个湖泊的中华刺鳅线粒体16SrRNA基因1006bp的序列。分析表明,142尾中华刺鳅共获得16SrRNA基因单倍型28个,变异位点31个,其中单倍型Hap1分布广泛,可能为祖先型单倍型。平均单倍型多样性和平均核苷酸多样性指数分别为0.411和0.00071,遗传多样性较低。群体间遗传分化系数为0.0247,绝大多数的遗传变异均来自群体内部,而群体间的遗传分化极小。构建的系统进化树未出现明显的以单个湖泊群体的聚簇,5个湖泊的种群间基因交流极其强烈。研究结果表明,当前中华刺鳅遗传多样性水平比较低,亟待加强保护。     

洞庭湖水系鳜遗传结构

测定了采自洞庭湖水系6个地理位置(湘江常宁、沅江洪江、沅江桃源、澧水石门、洞庭湖万子湖和南岳坡)共100尾鳜(Siniperca chuatsi)的线粒体Cyt b基因DNA序列。结果显示:1 140 bp的Cyt b基因共检测到55个变异位点,100个样本得到9个单倍型。单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.777±0.033和0.019 70±0.000 74。洞庭湖的万子湖和南岳坡2个群体遗传多样性指数最高,湘江常宁群体遗传多样性指数最低。分子变异分析(AMOVA)结果显示:FST=0.098 03(P>0.05),9.8%的变异来自群体间,91.2%的变异来自群体内。除常宁群体分化显著外,其它群体没有出现明显遗传分化(两两之间FST在-0.065～0.024之间)。     

金沙江攀枝花江段产漂流性卵鱼类早期资源现状

为了解金沙江攀枝花江段产漂流性卵鱼类的早期资源现状,2016-2018年6-7月在攀枝花市银江镇开展了鱼类早期资源调查。结果显示:该江段现有产漂流性卵鱼类7种,分属1目3科,其中长江上游特有鱼类5种,分别为圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、长薄鳅(Leptobotia elongate)、中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)、短身金沙鳅(J.abbreviate)和红唇薄鳅(L.rubrilabris)。2016-2018年流经攀枝花断面鱼卵总量分别为24.62×10~6、28.1×10~6和41.57×10~6粒,其中特有鱼类鱼卵总量分别为7.74×10~6、9.41×10~6和9.42×10~6粒;调查期间共出现6次产卵高峰,鱼类的繁殖盛期处于6月下旬-7月初。对产卵规模及水文因子进行相关性分析显示,2017和2018年鱼类的产卵规模同水位与流量均呈显著相关(P0.05,n=50)。通过推算,该江段存在4个产卵场,分别为攀枝花东区、攀枝花西区、攀枝花格里坪镇和观音岩。     

长江上游长鳍吻鮈群体线粒体控制区遗传多样性分析

分析长鳍吻鮈群体遗传结构和遗传多样性,为研究过度捕捞、水电开发等人类活动对长鳍吻鮈的长期生态学效应及其物种适应机制提供基础数据,同时也为该物种保护策略的制定和调整提供科学数据支持。2014和2015年,于长江上游干流江津、宜宾、皎平渡和格里坪采集长鳍吻鮈,利用线粒体控制区序列的特异性引物,通过PCR扩增以及序列测定,获得125份长鳍吻鮈线粒体控制区序列。结果表明:125尾长鳍吻鮈样品共检测到多态位点25个,单倍型30种,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.785和0.00140;中性检验(Tajima's D为-1.97524,P0.05;Fu's Fs为-31.374,P=0.000)和序列错配分布结果表明,长江上游长鳍吻鮈历史上经历过"遗传瓶颈"和种群扩张;分子方差分析(AMOVA)结果表明,群体间的遗传变异绝大部分来源于群体内部(99.07%),群体间无显著遗传分化(Fst=0.00933,P0.05);单倍型网络、Kinura 2-Parameter遗传距离和平均基因流均显示,4个长鳍吻鮈群体间存在广泛的基因交流,群体间无遗传分化。各群体间没有显著遗传分化,基因交流频繁,可将长江上游长鳍吻鮈作为单一的进化显著单元(ESU)进行管理。     

长江中上游4个鲢群体遗传多样性分析

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是我国重要的淡水经济鱼类,长江是其重要的种质资源库。为了研究长江中上游鲢群体遗传多样性现状,比较中上游群体的遗传分化,本研究采用线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b基因(Cyt b)和控制区(D-loop)序列分析了长江中上游鲢群体遗传多样性及遗传分化状况,为鲢资源的保护和开发提供科学依据。采集了长江中上游江津(JJ)、宜昌(YC)、嘉鱼(JY)、黄冈(HG)等4个鲢群体共151尾样本。结果表明:135条Cyt b序列共检测出53个多态位点和19种单倍型,150条D-loop序列共检测出94个多态位点和48种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.693、0.00748和0.902、0.01557,2个标记数据均显示上游群体遗传多样性较中游群体高;群体间的分化指数(FST)和基因流(Nm)均表明长江上游(JJ)和中游(YC、JY、HG)地理群体间存在显著遗传分化。基于单倍型构建的NJ系统发育树及单倍型中值连接网络分析图显示,长江中上游鲢群体可划分为两个谱系,其中一个谱系主要源自上游群体。     

大渡河上游鱼类资源现状

2017-2019年,对大渡河上游鱼类种类组成、优势种和多样性指数等进行了调查。结果显示:大渡河上游采集到鱼类2目6科24种,其中包括了四川省级保护鱼类2种、长江上游特有鱼类8种以及外来物种3种。大渡河上游现有分布鱼类以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)和重口裂腹鱼(S.davidi)等为优势种群,生态类群以杂食性、底层、冷水性为主;鱼类种类数、Shannon-Weiner多样性指数、Margalef物种丰富度指数和Pielou均匀度指数均表现为泸定电站库区最高。结果表明大渡河上游鱼类区系组成简单,属典型的青藏高原类群,但受梯级电站的开发、肆意地人工放生活动等影响,鱼类资源呈现衰退趋势,外来鱼类入侵现象严重。     

基于线粒体16SrRNA基因序列的长江下游重要水体脆弱象鼻溞群体遗传结构分析

为了解长江下游地区10个水体脆弱象鼻溞群体的遗传结构,研究测定了脆弱象鼻溞(Bosmina fatalis)线粒体16SrRNA基因序列,结果显示,100个样本中共有8个变异位点,定义了9个单倍型,单倍型多样性(Hd=0.284)和核苷酸多样性(Nd=0.000 76)均较低。AMOVA分子变异分析结果表明,脆弱象鼻溞遗传分化主要来自群体内,占93.33%,群体间的变异低,占6.67%。Fst值统计检验表明,各水体之间遗传分化不显著。系统发育树和中介网络图说明脆弱象鼻溞单倍型间关系较近,未形成明显谱系地理格局。中性检验和错配分布结果说明脆弱象鼻溞出现过群体扩张现象。     

长江上游干流三层流刺网渔获物结构研究

利用2010—2012年长江上游宜宾和江津江段三层流刺网渔获物的调查数据,分析了三层流刺网的主要捕捞对象和个体大小,阐述长江上游干流渔获物结构现状。结果显示,鱼类样本共计673.32 kg,分属4目9科47种;其中,鲤科鱼类占比最大,为61.70%,其次是鲿科,为10.64%,长江上游特有鱼类11种,占鱼类总种数的23.40%。主要捕捞渔获对象多为未达到性成熟的个体。对宜宾和江津两江段三层流刺网渔获物种类、物种相似度和生物多样性指数进行了比较分析,宜宾江段鱼类39种(含特有鱼类8种),分属4目8科,江津江段鱼类40种(含特有鱼类11种),分属4目9科;江津江段渔获种类和特有鱼类数量均高于宜宾江段,宜宾和江津两个江段三层流刺网的鱼类物种相似度为81.01%;宜宾江段物种多样性指数为2.81,略高于江津江段的2.76,但两江段的多样性指数无显著差异。通过本次研究可以为分析向家坝等水电站蓄水对长江上游鱼类的影响提供数据参考,同时也为长江上游鱼类资源的保护和渔业规划提供依据。     

泉水鱼长江流域3个地理群体的遗传结构分析

水电开发造成的栖息地片段化可能导致鱼类群体间出现生殖隔离,对流域内重要经济和特有鱼类的群体遗传结构产生不利影响。为探究长江流域梯级水电开发可能对泉水鱼(Pseudogyrincheilus procheilus)群体产生的遗传影响,利用线粒体控制区对泉水鱼长江流域的乌江、金沙江、大渡河3个地理群体的遗传结构进行了分析。结果表明,乌江群体的遗传多样性最高,平均核苷酸差异(k)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为4.893和0.00668;金沙江群体遗传多样性最小,k和Pi值分别为0.561和0.00077,大渡河群体遗传多样性与乌江群体相近。泉水鱼3个地理群体之间有显著的遗传分化。乌江群体和大渡河群体间的基因流大于金沙江群体和其他2个群体间的基因流,金沙江群体和其他2个群体间有着较远的遗传距离。Fu's Fs检验结果显示,3个地理群体的Fs值均为负值,核苷酸不配对分布均呈现明显的单峰型,揭示了各个泉水鱼群体均经历了明显的群体扩张。研究结果反映出泉水鱼遗传多样性较为丰富,金沙江群体和其他群体间显著的遗传差异可能是由于历史扩张而非自然选择造成的,泉水鱼存在区域化适应的地理群体,可预见梯级水电开发对其遗传结构的影响将十分有限。     

中华鳖3个地理群体线粒体基因D-loop区遗传多样性分析

采用PCR结合DNA测序技术和SSCP技术,分析了中华鳖3个地理群体线粒体DNA(mtDNA)D-loop区部分序列的变异及遗传多样性。在25个个体中,其碱基组成为A+T的平均含量(65.4%)高于G+C(34.6%),共检测到变异位点7个(约占总位点数的5.7%),转换/颠换值为2.76。核苷酸多样性(π)为0.019 95,平均核苷酸差异数(K)为2.453。25个个体分属6个单倍型,单倍型多样度(Hd)为0.707,单倍型间的平均遗传距离(P)为0.027。6个单倍型构建的UPGMA系统树聚为3个分支。结果表明,中华鳖群体mtDNA D-loop区序列存在着较丰富的变异和遗传多样性,日本鳖的遗传多样性比黄河鳖和黄沙鳖丰富,黄沙鳖与日本鳖、黄河鳖的遗传距离较远。而且PCR-SSCP可以检测到两种类型的电泳图谱,其中Ⅱ型均为日本鳖,该技术可用于78位TT←→AA颠换变异位点的检测。     

长江主要一级支流中华倒刺鲃形态差异比较

采用传统形态学和框架分析法,运用单因素方差分析、聚类分析、主成分分析和判别分析4种多元分析方法对嘉陵江、赤水河、清江3个中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)种群288尾样本的30个形态比例性状进行比较研究.结果表明,3个种群的全长/体长、叉长/体长、体宽/体长等29个性状差异显著(P＜0.05);聚类结果显示,嘉陵江种群与赤水河种群首先聚为一类,认为嘉陵江种群与赤水河种群形态最为相似;主成分分析构建了8个主成分,累计贡献率为62.93％;以Bayes逐步判别分析方法选用16个判别效果较好的比例性状建立了3个中华倒刺鲃地理种群的判别函数,综合判别率达到99.31％.研究结果显示,嘉陵江种群与赤水河种群形态较为相似,而两者与清江种群形态差异较大.本研究从形态特征上为长江上游中华倒刺鲃种群的划分提供了科学依据.