廖健, 李懿扬, 黎阳, 张艳苹, 郭昱嵩, 王中铎
Jian Liao, Yiyang Li, Yang Li, Yanping Zhang, Yusong Guo, Zhongduo Wang
摘要: 圆尾鲎(Carcinoscorpius rotundicauda)是具有重要生态与生物医药价值的"活化石",其种群已出现严重衰退。南海是圆尾鲎生物地理分布的关键过渡区,然而该区域圆尾鲎的种群遗传结构与历史动态仍缺乏系统研究。中国华南沿海种群处于分布区北缘,而印度尼西亚群岛种群则位于历史多样性中心。本研究基于线粒体DNA控制区(D-loop)序列,对来自中国华南沿海(HG、QT、WW)和印度尼西亚群岛(IBT、IBBT、IDBT、IJTJ、IMT)两个研究区域共8个地理种群108个个体进行了种群遗传学分析。结果揭示中国华南沿海组与印度尼西亚群岛组之间遗传距离为 0.021;中国组内遗传距离 0.006,印尼群岛种群组内遗传距离 0.012。共检测到39个单倍型,总体单倍型多样性(Hd)为0.882,核苷酸多样性(π)为0.014,呈现高单倍型多样性与中等核苷酸多样性的特征。印度尼西亚群岛种群的遗传多样性(Hd=0.933,π=0.013)显著高于中国华南沿海种群(Hd=0.649,π=0.006),符合中心-边缘假说的预期。中国华南沿海组的有效种群大小(Ne)在2125~10625之间,印度尼西亚群岛组有效种群大小在4668~23339之间。单倍型网络、主坐标分析(PCoA)和分子方差分析(AMOVA)一致揭示了两个深度分化的进化谱系,区域间无共享单倍型,总体分化指数ΦST=0.830(P<0.001);层级AMOVA显示46.81%的变异来源于两组间差异。中性检验与错配分布分析支持中国华南沿海种群经历过历史种群扩张(Tajima's D=-1.887,P<0.05;Fu's FS=-4.380,P<0.01;单峰错配分布),而印度尼西亚群岛种群未检测到扩张信号。冗余分析(RDA)结合20个海洋环境变量,识别出硅酸盐浓度和最高海表温度为单倍型组成的重要相关因子,但全局模型未达统计显著(P=0.439)。本研究系统揭示了南海区域圆尾鲎的种群遗传格局,为该濒危物种的区域特异性保护策略制定提供了重要的遗传学基础数据。