天津市3個黃鱔野生群體的遺傳多樣性分析

劉肖蓮 郝爽 張連英 吳寧 徐曉麗 耿緒云

摘 ? ?要：為了解天津地區野生黃鱔的種質資源現狀，采用9對微衛星分子標記對海河、寶坻、薊州等3個野生群體進行了遺傳多樣性和遺傳結構分析。結果顯示，9個位點在3個群體共擴增出78個等位基因，各群體的平均等位基因數（Na）為5.666 7～7.555 6，平均期望雜合度（He）為0.561 6～0.590 5，平均觀測雜合度（Ho）為0.361 1～0.434 6，平均多態信息含量（PIC）為0.521 9～0.551 7。群體間的遺傳分化指數（Fst）為0.024 4～0.088 1，說明遺傳分化處于中等偏弱的水平。分子方差結果表明，遺傳變異主要來源于群體內部（95.31%），僅少部分的變異來源于群體間（4.69%）?；贜ei's遺傳距離的聚類樹顯示，寶坻群體與海河群體首先聚為一支，二者再與薊州群體聚為一支?？傮w來看，3個野生黃鱔群體遺傳多樣性較為豐富，遺傳分化處于中低水平，可作為種質材料進行下一步開發利用。

關鍵詞：黃鱔;微衛星;遺傳多樣性;遺傳結構

中圖分類號：S917 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.11.010

Genetic Diversity Analysis of Three Wild Monopterus albus Populations in Tianjin Area

LIU Xiaolian， HAO Shuang， ZHANG Lianying， WU Ning， XU Xiaoli， GENG Xuyun

（Tianjin Fisheries Research Institute，Tianjin 300221，China）

Abstract： In order to understand the germplasm resources status of Monopterus albus in Tianjin area， genetic diversity and population structure of three wild M. albus populations were investigated by nine microsatellite markers. The results showed that a total of 78 alleles were amplified from the nine loci. The average number of alleles（Na） in each population was 5.666 7-7.555 6， and the average expected heterozygosity （He） was 0.561 6-0.590 5， with the average observed heterozygosity（Ho） ranging from 0.361 1 to 0.434 6， and the average polymorphic information content （PIC） varying from 0.521 9 to 0.551 7. The genetic differentiation coefficient （Fst） was from 0.024 4 to 0.088 1， which indicated a low to moderate differentiation among populations. The AMOVA analysis revealed that most of the genetic variance occurred within populations（95.31%）， while a few of genetic variance existed between populations （4.69%）.The phylogenetic tree based on Nei's genetic distance showed that haihe and baodi population were clustered as the first clade， then gathered together with jizhou population. In conclusion， the genetic diversity of the three wild M. albus populations was relatively abundant， and the genetic differentiation was at a low and medium level， which could be used as germplasm materials for further development and utilization.

Key words： Monopterus albus; microsatellite; genetic diversity; population structure

黃鱔（Monopterus albus），又稱鱔魚、田鰻，隸屬于硬骨魚綱合鰓目合鰓科黃鱔屬，具有較高的營養和藥用價值，是一種名貴的淡水魚類。黃鱔喜棲在稻田、溝渠、泥塘等處，在我國除西北高原外的淡水水域中均有分布[1]。目前，天津市在黃鱔人工養殖方面尚處于空白階段，市場銷售的黃鱔大多依賴于野生捕撈。由于過度捕撈以及農藥化肥的使用，導致黃鱔野生資源量日趨減少[2]，亟需對其種質資源進行保護與評價。

微衛星又稱簡單重復序列（simple sequence repeat，SSR），是一種共顯性分子標記，具有數量豐富、易于檢測、重復性好等優點，已被廣泛應用于水產動物的親權鑒定、遺傳結構分析、分子標記輔助育種等方面[3-5]。目前，已有研究報道了長江流域、淮河水系等水域的黃鱔野生群體遺傳多樣性[6-7]，尚未有報道對天津地區的黃鱔群體進行遺傳多樣性研究。本試驗采用9對微衛星標記對天津地區3個野生群體進行了遺傳多樣性分析，為天津市黃鱔的種質資源保護與利用提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣本來源

本試驗所用的3個野生群體分別采集于天津市寶坻區黃莊鎮溝渠（40尾）、天津市海河二道閘附近水域（34尾）、天津市薊州區于橋水庫（43尾）。剪取黃鱔背部肌肉于無水乙醇中保存備用。

1.2 微衛星分析

采用醋酸銨法提取黃鱔基因組DNA，經1%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA質量。引物來源于已公開發表的黃鱔微衛星位點[8-9]。PCR擴增體系：10×Buffer 2.5 μL， dNTP mix 0.2 ?mmoL·L-1，正反向引物各0.4 ?mmoL·L-1，Taq酶1 U，模板100 ng，無菌水補足至25 μL。反應程序為：94 ?℃預變性5 ?min; 94 ?℃變性30 ?s，Tm退火30 ?s，72 ℃延伸45 s，循環35次;最后72 ℃延伸10 min。PCR產物在自動測序儀ABI3730XL上進行毛細管電泳，利用Gene Mapper v4. 0讀取擴增片段長度。

1.3 數據分析

根據等位基因片段大小，利用軟件POP Gene3.2計算各個群體的等位基因數（Na）、有效等位基因數（Ne）、等位基因頻率、期望雜合度（He）、觀測雜合度（Ho）、Nei's遺傳距離;采用在線軟件Genepop分析群體的哈迪溫伯格狀態;根據等位基因頻率，采用PIC-CACL計算各位點的多態信息含量（PIC）;采用Arlequin3.11軟件進行分子方差分析，并計算群體間的遺傳分化系數（Fst）;采用MEGA5.0基于鄰接法（Neighbor-joining method， NJ）構建群體的聚類樹。

2 結果與分析

2.1 微衛星位點的多態性

9個位點在3個群體中共擴增出78個等位基因，等位基因數的分布范圍為5～19。各位點的期望雜合度為0.206 9～0.827 2，平均值為0.599 1;觀測雜合度為0.085 5～0.726 5，平均值為0.399 8;多態信息含量為0.202 2～0.807 0，平均值為0.562 2（表1）。

2.2 群體的遺傳多樣性分析

從表2可知，3個群體的等位基因數在2～14之間，其中寶坻群體在位點SZ75上的等位基因數最少（Na=2），薊州群體在位點SZ97上的等位基因數最多（Na=14）。有效等位基因數（Ne）的范圍為1.078 5～5.430 2，有效等位基因數普遍低于實際等位基因數，說明群體的等位基因分布不均勻。多態信息含量（PIC）為0.071 4～0.792 8，3個群體的PIC均值為0.521 9，0.522 3，0.551 7。觀測雜合度（Ho）為0.025 0～0.767 4，其中Ho均值最大的是海河群體（0.434 6），均值最小的是寶坻群體（0.361 1）。期望雜合度（He）為0.072 8～0.815 8，群體間的He均值較為接近。哈迪溫伯格平衡檢驗結果表明，3個群體中共有6個位點顯著偏離哈迪溫伯格平衡（P<0.05），11個位點極顯著偏離哈迪溫伯格平衡（P<0.01），這些位點全部表現為雜合子缺失（Ho

2.3 群體間的遺傳分化

由表3可知，兩兩群體間的遺傳分化系數（Fst）分布在0.024 4～0.088 1之間，寶坻群體與海河群體、寶坻群體與薊州群體的遺傳分化程度較弱（Fst<0.05），薊州群體與海河群體間存在著中等程度的遺傳分化（0.05

3 結論與討論

3.1 群體的遺傳多樣性

生物群體的遺傳多樣性是物種適應環境條件變化、維持長期生存和進化的基礎。同時，豐富的遺傳多樣性意味著較強的育種和遺傳改良能力[10]。多態信息含量（PIC）、等位基因數（Na）等均是反映群體遺傳多樣性的重要指標。根據BOTSTEIN D的判斷標準[11]，當PIC<0.25，位點為低度多態，0.250.5時為高度多態位點。本試驗中，除了位點SZ45、SZ87、SZ75在3個群體中表現為中度或低度多態，其他位點均為高度多態， Ma系列引物的多態性高于SZ系列引物。3個群體的平均PIC值均大于0.5，總體表現為高度多態。本研究的等位基因數（2～14）和觀測雜合度（0.025 0～0.767 4）低于ZHOU等[6]、周宇芳等[8]的結果，與張飛飛[9]的研究基本相符。3個群體中，共有17個位點偏離哈迪溫伯格平衡，所有偏離的位點均表現為雜合子缺失，可能是無效等位基因或者群體內存在非隨機交配引起的。上述研究表明，本試驗的3個野生黃鱔群體的遺傳多樣性較為豐富，可作為較好的種質材料進行保護與利用。

3.2 群體間的遺傳分化

水產動物種群產生遺傳分化的程度受其生存環境、遷移能力、餌料分布與基因交流等因素的影響，遺傳變異的產生是為了適應生存環境的不斷變化而必須經歷的過程[12]。遺傳分化系數（Fst）是衡量遺傳分化程度的重要參數，當Fst<0.05時，群體間遺傳分化較弱;當0.050.25時，遺傳分化極大[13]。由Fst值可以看出，寶坻群體與海河群體、寶坻群體與薊州群體的遺傳分化程度較弱，薊州群體與海河群體間存在著中等程度的遺傳分化。本試驗的群體遺傳分化程度低于張飛飛[9]的結果，可能是由于3個群體的地理距離較近，群體間存在一定程度的基因交流。AMOVA對變異組成的剖分表明，群體間的遺傳變異僅占總數的極少部分，個體間的變異是群體遺傳變異的主要原因。Nei's遺傳距離構建的聚類樹與Fst的結果相吻合，寶坻群體與海河群體間遺傳距離較近，首先聚為一支，薊州群體與海河群體的遺傳距離較遠。許多研究表明，種群間的親緣關系與其地理距離的遠近有關。馬克異等[14]的研究表明，錢塘江干流7個日本沼蝦的聚類順序與實際的地理位置分布較為一致，推測可能與日本沼蝦游動能力弱，喜攀附于水草或水中其他物體上的生活習性有關。楊太有等[15]采用ISSR分子標記對黃河流域5個黃鱔群體進行遺傳多樣性分析發現，群體間的親緣關系與地理距離存在極顯著的正相關。海河流域水系豐富，包括五大支流和300多條較大支流，各河流縱橫交錯，且有水道互通，其中潮白河作為上游五大支流之一，一部分注入海河，另一部分則引入寶坻區內的潮白新河而入渤海。同時，潮白河與薊運河則通過西關引河、衛星引河及七里海濕地相連通，為黃鱔的基因交流提供了便利條件。因此，寶坻群體與另外2個群體間的遺傳距離較小?？梢钥闯?，水系的水體交流會影響群體間的基因交流，進而影響群體間的遺傳結構。

參考文獻：

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收稿日期：2021-08-26

基金項目：天津市農業發展服務中心青年科技創新項目（ZXKJ201909）;天津市淡水養殖產業技術體系創新團隊（ITTFRS2021000-001）

作者簡介：劉肖蓮（1985—），女，湖北襄陽人，高級工程師，博士，主要從事魚類遺傳育種方面研究。

通訊作者簡介：耿緒云（1963—），男，天津人，正高級工程師，主要從事水產動物遺傳育種方面研究。