长江中下游地区水体中盔形溞的遗传多样性和微进化研究

论文摘要

长江中下游地区是我国富营养化湖泊分布的主要区域,不同湖泊水环境的差异可能导致水体中枝角类的遗传多样性发生变化。盔形溞（Daphnia galeata）作为溞属枝角类中的重要类群之一,在长江中下游地区分布广泛,常被用作模式生物。本文以盔形溞（D.galeata）为研究对象,以16S rDNA和CO I基因作为分子标记,将两种基因序列拼接,研究了长江中下游地区7个湖泊中盔形溞种群的遗传多样性及遗传分化。以巢湖为例,分析了长江中下游湖泊不同沉积层（A:1-3 cm,B:4-6 cm,C:7-9 cm,D:≥10 cm）中盔形溞遗传多样性的变化特征。主要研究结果如下:1.将16S rDNA和CO I基因序列拼接后,在7个盔形溞种群的152个个体中,共检测到变异位点54个,单倍型33个。单倍型多样性（Hd）和核苷酸多样性（π）指数分别为0.69和0.37%。种群内单倍型多样性和核苷酸多样性的变异范围分别是0.340.84和0.05%0.55%。7个盔形溞种群的遗传分化系数Fst为0.05。中性检验结果显示,长江中下游地区水体中盔形溞种群在历史上经历了瓶颈效应。AMOVA分析显示,长江中下游地区水体中盔形溞种群的遗传分化主要来自种群内部（94.99%）。7个盔形溞种群按照地理分布被聚为长江中游湖泊（LG、WC、PH和JS种群）、长江下游湖泊（DS、TH种群）,CH种群位于长江中下游湖泊种群的交界处。但Mantel检验却显示,7个种群间的遗传分化与其地理距离间没有显著的相关性（P=0.08）。结果暗示,长江中下游地区水体中盔形溞种群的遗传分化主要由地理隔离造成。2.基于16S rDNA、CO I基因和两个基因组合序列,巢湖不同沉积层中盔形溞的遗传多样性分析结果显示,在16S rDNA基因序列中,碱基A+T（65%）的含量明显大于C+G（35%）的含量。通过K-2P双参数模型法（Kimura 2-parameter model）计算,巢湖不同沉积层盔形溞间的遗传距离为0-0.012。在CO I基因序列中,碱基A+T（54.9%）的含量明显大于C+G（45.1%）的含量。通过K-2P双参数模型法（Kimura 2-parameter model）计算,巢湖不同沉积层盔形溞间的遗传距离为0-0.045。在16S rDNA、CO I基因的组合序列中,碱基A+T（60%）的含量明显大于C+G（40%）的含量。通过K-2P双参数模型法（Kimura 2-parameter model）计算,巢湖不同沉积层盔形溞间的遗传距离为0-0.028。基于16S rDNA和CO I基因组合序列的遗传距离构建的N-J聚类树显示,来自不同沉积层的4个盔形溞亚种群聚为两个分支,其中盔形溞亚种群A、B、C聚集在一个分支上,亚种群D单独聚集在另一个分支上。结果暗示,巢湖不同沉积层的盔形溞间存在遗传分化,且遗传分化程度与所处沉积层营养状况有关。总之,来自长江中下游地区的盔形溞在空间（不同水体种群间）和时间（不同沉积层间）上,其遗传多样性均存在一定差异性。长江中下游地区不同水体盔形溞种群间的遗传差异主要由湖泊间的地理隔离造成,而单一水体盔形溞不同沉积年代的遗传差异可能由其它环境因子（如营养状况）的长期变化导致。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 溞属枝角类的生物学
•     1.1.1 溞属枝角类的生活史特征
•     1.1.2 溞属枝角类的分布
•     1.1.3 长江中下游地区湖泊的环境特征及盔形溞的生态分布
•   1.2 溞属枝角类的遗传多样性和遗传分化
•     1.2.1 遗传多样性
•     1.2.2 溞属枝角类遗传多样性的研究方法
•     1.2.3 影响溞属枝角类遗传多样性和遗传分化的因素
•   1.3 研究目的及意义
• 第二章 长江中下游地区湖泊盔形溞的遗传多样性和遗传分化
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 样品的采集和培养
•     2.1.2 DNA提取和PCR扩增
•     2.1.3 数据分析
•   2.2 结果
•     2.2.1 基于16S rDNA和COⅠ基因序列的盔形溞序列特征
•     2.2.2 长江中下游地区湖泊盔形溞种群的遗传多样性
•     2.2.3 长江中下游地区湖泊盔形溞种群的遗传分化和系统发生
•     2.2.4 长江中下游地区湖泊盔形溞种群的基因流动
•   2.3 讨论
• 第三章 长江中下游地区湖泊不同沉积层中盔形溞的遗传多样性：以巢湖为例
•   3.1 材料与方法
•     3.1.1 样品的采集与分析
•     3.1.2 DNA提取和PCR扩增
•     3.1.3 数据分析
•   3.2 结果
•     3.2.1 巢湖不同沉积层中盔形溞16S rDNA基因序列的差异性分析
•     3.2.2 巢湖不同沉积层中盔形溞COⅠ基因序列的差异性分析
•     3.2.3 巢湖不同沉积层中盔形溞16Sr DNA和COI基因序列组合的差异性分析
•     3.2.4 巢湖不同沉积层中盔形溞亚种群间的系统发生关系
•     3.2.5 基于不同沉积层中盔形溞16S rDNA、COⅠ基因及其基因组合序列的分子位点多样性分析
•   3.3 讨论
• 第四章 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘琪

导师: 邓道贵

关键词: 盔形溞,遗传多样性,遗传分化,长江中下游地区,沉积物

来源: 淮北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 淮北师范大学

基金: 国家自然科学基金(No.31370470和No.31870451)

分类号: Q953

总页数: 66

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