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基于3种线粒体标记探讨中日沿海角木叶鲽遗传多样性差异

崔静, 徐明芳, 章群, 李瑶, 曾晓舒, 李莎

生物多样性 2022, 30 (5): 21485-. DOI: 10.17520/biods.2021485

摘要（1879）

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角木叶鲽(Pleuronichthys cornutus)是东亚沿海重要的鲽形目经济鱼类, 为更好地保护和开发利用其种质资源, 有必要全面了解其遗传背景。本研究测定了中国和日本沿海7个群体200尾角木叶鲽线粒体控制区(CR) 5'端、细胞色素b (Cytb)和NADH脱氢酶第二亚基(ND2)基因序列, 比较不同标记在解析遗传多样性和种群结构上的可行性与有效性, 阐明中日沿海角木叶鲽群体间出现遗传分化的分子机制。CR序列分析发现中日沿海7个角木叶鲽群体遗传多样性表现出较高的单倍型多样性(H_d= 0.9699)和较低的核苷酸多样性(π = 0.0061); 各群体间无显著的遗传分化(F_ST = -0.0197-0.0184, P > 0.05); 单倍型网络未显示出明显的地理聚群和谱系结构; 分子方差分析(AMOVA)表明变异主要发生在群体内部(> 99.17%)。进一步通过Cytb和ND2基因分别与CR序列对比分析, 结果表明群体遗传多样性均表现为高H_d(0.9683-0.9829)低π (0.0050-0.0063)模式, 仅有ND2基因分析F_ST值(F_ST= 0.0302, P < 0.05)显示了中国碣石(GDJS)和日本明石(JAP)群体间显著的低水平遗传分化现象。CR、Cytb和ND2的单倍型网络图均无明显的地理聚类和谱系结构, AMOVA分析也显示变异主要来源于群体内(> 98.39%)。种群历史动态分析结果显示, 角木叶鲽可能在第四纪中更新世晚期经历了群体扩张事件, 扩张时间分别为31.93-9.58万年前(CR)、27.53-22.02万年前(Cytb)和26.99-18.75万年前(ND2)。综上所述, 中日沿海的角木叶鲽具有较高遗传多样性, GDJS和JAP群体间存在低度分化; ND2基因比CR和Cytb序列更适于分析角木叶鲽种群遗传结构, 选择多个遗传标记可有效弥补单一标记分析遗传多样性的局限性; 推测冰期两大独立避难所的形成及GDJS和JAP群体距离相隔较远是其发生遗传分化的主要原因。研究结果为中日沿海角木叶鲽渔业资源的种质保护与可持续利用提供了理论依据。

群体 Population	CR/Cytb/ND2中性检验 CR/Cytb/ND2 neutrality statistics		CR/Cytb/ND2错配分析 CR/Cytb/ND2 mismatch analysis
群体 Population	Tajima’s D	Fu’s F_S	SSD	r	τ
JAP	-1.025/-1.751/-1.624	-15.980/-16.752/-9.805*	0.011*/0.003/0.003	0.044*/0.010/0.019	3.3/4.9/5.0
LNDD	-0.961/-1.943/-1.632	13.064/-15.607/13.174*	0.002/0.002/0.014	0.017/0.006/0.037	3.9/2.4/4.0
SDQD	-0.975/-1.753/-1.983	20.467/-22.938/-21.070*	0.001/0.008/0.006	0.019/0.022/0.016	3.7/4.0/4.0
ZJZS	-0.105/-1.610/-1.966	-21.947/-19.343/-17.299*	0.015*/0.003/0.009	0.052*/0.025/0.017	3.0/3.1/4.0
GDJS	-1.292/-2.044/-2.071	-11.773/-10.660/-17.156*	0.004/0.004/0.016	0.032/0.010/0.030	3.5/4.0/5.0
总体 Overall	-0.872/-1.821/-1.855	-16.646/-17.060/-15.701*	0.006/0.004/0.010	0.033/0.015/0.024	3.5/3.7/4.4

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表8 5个角木叶鲽群体的中性检验和核苷酸错配分析

正文中引用本图/表的段落

基于CR、Cytb和ND2序列进行种群历史动态分析, CR的核苷酸进化速率采用每百万年3%-10%进行计算(Donaldson & Wilson, 1999); Cytb进化速率用每百万年2.0%-2.5%计算(Irwin et al, 1991); ND2进化速率以每百万年2.5%-3.6%来计算(杨喜书等, 2017), 其结果见表8。

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