文蛤種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)及利用的研究.pdf

1、簾蛤科(Veneridae)的文蛤?qū)?Meretrix)貝類(lèi)是我國(guó)重要的海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，屬于廣溫、廣鹽性灘涂埋棲型雙殼貝類(lèi)。文蛤(Meretrix meretrix)在我國(guó)南北沿海均有分布，并以受淡水影響的內(nèi)灣及河口近海，如遼寧遼河口海區(qū)、山東萊州灣海區(qū)、江蘇呂泗海區(qū)、廣西北海灣海區(qū)及臺(tái)灣西海岸等一帶資源最為豐富。由于我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)、地形復(fù)雜，因長(zhǎng)期地理隔離和生境不同，導(dǎo)致不同海域的文蛤在殼表形態(tài)和顏色、花紋圖案等外觀特征上均存在顯著差異

2、；另外，從多年的養(yǎng)殖實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，我國(guó)文蛤不同地理群體在生長(zhǎng)速度、殼肉重比率等重要經(jīng)濟(jì)性狀上也存在著顯著差異，而這些性狀的穩(wěn)定性差異必然依賴(lài)于其分子遺傳結(jié)構(gòu)的變異。本研究從表觀性狀和分子水平上探測(cè)我國(guó)文蛤種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)和變異水平，旨在深入了解我國(guó)文蛤的種質(zhì)狀況并為其保護(hù)和可持續(xù)利用提供依據(jù)：在此基礎(chǔ)上，通過(guò)雜交選擇育種實(shí)踐，分析和探討文蛤由此獲得雜種優(yōu)勢(shì)水平，為養(yǎng)殖文蛤的遺傳改良和新品種培育提供理論指導(dǎo)。主要結(jié)果和結(jié)論如下：

3、 1.文蛤不同群體的形態(tài)和性狀的變異規(guī)律 1.1.文蛤不同群體的形態(tài)變異特征利用多變量形態(tài)度量學(xué)方法，對(duì)文蛤的遼寧(L)、山東(S)、江蘇(J)、浙江(Z)、福建(F)、廣西(G)、白殼(W)等7個(gè)自然群體和1個(gè)浙江養(yǎng)殖群體(Y)的形態(tài)變異進(jìn)行研究。聚類(lèi)分析結(jié)果顯示，J與G、L與Y形態(tài)差異最小，它們與S的形態(tài)較為接近；而W、F和Z與其它群體及彼此間趨異程度較高，表現(xiàn)為獨(dú)立的類(lèi)群；研究分析表明這些群體在形態(tài)上的變異與地理距離并沒(méi)有

4、明顯關(guān)聯(lián)。 1.2.文蛤主要育種目標(biāo)性狀的變異與相關(guān)分析文蛤的主要育種目標(biāo)性狀在群體間和群體內(nèi)均存在較大變異，如殼色花紋性狀上表現(xiàn)為山東群體(S)花紋較多、殼色呈褐色或黃褐色，江蘇群體(J)花紋較少、殼色較淺，而浙江文蛤(Z)則無(wú)花紋；體尺指標(biāo)與體重指標(biāo)相關(guān)與回歸分析顯示，殼長(zhǎng)、寬、高等3個(gè)體尺性狀與濕殼重、濕肉重、失水總重、附水總重等4個(gè)體重性狀的相關(guān)性尤為顯著，相關(guān)系數(shù)大多在0.85以上；不同群體、不同的體重性狀，由體尺性狀

5、建立的最優(yōu)回歸估計(jì)方程有很大差異，白殼文蛤(W)的濕肉重可以由長(zhǎng)(X1)、寬(X2)兩個(gè)性狀估計(jì)，失水總重可以由長(zhǎng)(X1)、寬(X2)、高(X3)三個(gè)性狀估計(jì)；而浙江文蛤(Z)更為特殊，濕肉重由單個(gè)殼長(zhǎng)(X1)性狀估計(jì)，失水總重則由長(zhǎng)(X1)、寬(X2)兩個(gè)性狀估計(jì)。 2.文蛤不同群體的同工酶酶譜特征采用聚丙烯酰胺垂直電泳技術(shù)對(duì)S、J、G、Y和W等群體的2種組織(消化腺、閉殼肌)的酯酶(EST)、蘋(píng)果酸脫氫酶(MDH)、蘋(píng)果酸酶

6、(ME)、醇脫氫酶(ADH)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和a淀粉酶(AMY)等7種同工酶研究結(jié)果表明，7種同工酶的表型在文蛤不同群體之間已呈現(xiàn)出不同程度的變異，特別是W的多種同工酶酶譜與G、S、Z的明顯不同，而G和S群體的酶譜較相似；不同群體存在特征性酶帶，這些特征性酶帶可以作為區(qū)別于文蛤不同群體的蛋白標(biāo)記，用于文蛤種質(zhì)資源的分析鑒定。 3.文蛤不同群體差異的分子遺傳基礎(chǔ) 3.1.AFILP標(biāo)記技術(shù)檢

7、測(cè)文蛤不同地理群體的遺傳多樣性利用篩選出的4對(duì)引物組合(E32M51、E33M51、E33M62、E35M55)對(duì)文蛤L群體、S群體、J群體和G群體進(jìn)行了AFLP擴(kuò)增，共得到236個(gè)位點(diǎn)，找到了14個(gè)特有位點(diǎn)，這些位點(diǎn)的出現(xiàn)頻率為0.200～1.000，其中11個(gè)為G群體所特有，2個(gè)為L(zhǎng)群體特有，1個(gè)為S群體特有，這些特征性位點(diǎn)可以作為群體間鑒別的AFLP分子標(biāo)記，總體表現(xiàn)為各群體的遺傳多樣性很豐富，其中G的遺傳多樣性最高，S最低。各群

8、體間的遺傳距離在0.0394～0.1586之間，L、S、J 3個(gè)群體間的遺傳距離較近(0.0394～0.0578)，G群體與其它3個(gè)群體間的遺傳距離均較遠(yuǎn)(0.1271～0.1586)。 3.2.文蛤不同群體的遺傳結(jié)構(gòu)的fAFLP分析對(duì)W、Z、G和S群體的fAFLP分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4個(gè)群體均存在特征性位點(diǎn)，在497個(gè)位點(diǎn)中找到了80個(gè)特有位點(diǎn)，其中13個(gè)為G群體所特有，25個(gè)為Z群體特有，10個(gè)為S群體特有，而W群體特有位點(diǎn)為32

9、個(gè)；S、C、G、W多態(tài)位點(diǎn)比例依次為92.06％、86.72％、95.82％、80.30％；Nei’s基因多樣性指數(shù)為0.2856、0.2759、0.2827、0.2401，Shannon's多樣性指數(shù)為0.4400、0.4213、0.4396、0.3709。S群體與G群體的遺傳距離僅0.0390，在NJ法和UPGMA法構(gòu)建的親緣關(guān)系的樹(shù)狀圖上均首先聚在一起；而Z與G、S和W的遺傳距離分別為0.1641、0.1824和0.2231，W與

10、S和G的遺傳距離分別為0.2040、0.2089，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)S與G群體間的遺傳距離(0.0390)，說(shuō)明Z和W是兩個(gè)很獨(dú)立的類(lèi)群，從遺傳距離反映出的親緣關(guān)系已超出種內(nèi)群體間的變異。 4.白殼文蛤(W)可能不是.Meretrix meretrix的分子生物學(xué)證據(jù) 4.1.fAFLP標(biāo)記比較分析對(duì)山東文蛤(S)、廣西文蛤(G)和白殼文蛤(W)的fAFLP分析結(jié)果表明，W、S、G群體內(nèi)平均相似度分別為0.7446、0.6047和

11、0.5693，說(shuō)明W的均一性比較高，群體內(nèi)個(gè)體間遺傳差異較小。在457個(gè)總擴(kuò)增位點(diǎn)中找出了53個(gè)W的特有位點(diǎn)，遠(yuǎn)多于S群體(14)和G(21)群體，而且在53個(gè)特有位點(diǎn)中有9個(gè)出現(xiàn)頻率為100％的位點(diǎn)，這些位點(diǎn)可以作為區(qū)分其它2個(gè)群體的特征性標(biāo)記；S-G群體特有的位點(diǎn)有112個(gè)，其中有4個(gè)位點(diǎn)出現(xiàn)頻率為100％，可作為S-G群體區(qū)別于W群體的特征性標(biāo)記。S群體和G群體間的遺傳相似性系數(shù)為0.9585，遺傳距離只有0.0424，在NJ和U

12、PGMA法構(gòu)建的親緣關(guān)系的樹(shù)狀圖上均首先聚在一起，說(shuō)明二者的親緣關(guān)系很近，應(yīng)屬于種內(nèi)群體間的關(guān)系；而W與S和G的遺傳相似性系數(shù)均較小(0.7939和0.7941)，相對(duì)遺傳距離很大而且十分相近(0.2308和0.2305)，在親緣關(guān)系樹(shù)狀圖上單獨(dú)分出一支，也表明W與S和G群體間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。 4.2.ITS序列比較分析通過(guò)對(duì)白殼文蛤(W)、山東文蛤(S)和廣西文蛤(G)的ITS序列擴(kuò)增電泳、PER-RFLP分析和ITS序列分析

13、發(fā)現(xiàn)，W的ITS序列長(zhǎng)度在1266-1269 bp，而S和與G的ITS序列總長(zhǎng)度分別為1.520 bp和1614 bp；從ITS1和ITS2長(zhǎng)度來(lái)看，W分別為739-741 bp和316-317 bp，S為895 bp和414 bp，G為987 bp和416 bp； 而從ITS堿基組成來(lái)看，W的GC含量在62.32-62.62％之間，而G群體為61.77％。W的3個(gè)殼色不同群體(B、C、H)間的遺傳距離僅0.001、0.002和

14、0.003，S與G群體間的遺傳距離是0.010，說(shuō)明W群體內(nèi)變異很小，而S與G群體間已出現(xiàn)明顯的遺傳分化，但還均屬于種內(nèi)群體間的遺傳變異；而W與G和S的遺傳距離分別達(dá)到0.110、0.147，兩個(gè)類(lèi)群差異顯著，已遠(yuǎn)超出種內(nèi)群體間的遺傳變異。用MEGA-3軟件NJ法分別依據(jù)序列ITS1，ITS2以及ITS1+ITS2構(gòu)建的三個(gè)進(jìn)化樹(shù)的分支結(jié)構(gòu)基本一致，聚類(lèi)分析結(jié)果與前述序列析相一致，W的3個(gè)殼色不同群體(B、C、H)相繼聚一起，G和S聚為

15、另一支，兩個(gè)類(lèi)群相距甚遠(yuǎn)。研究結(jié)果表明，山東文蛤和廣西文蛤應(yīng)該同屬于Meretrix meretrix，而白殼文蛤肯定不是Meretrix meretrix；那么白殼文蛤(W)到底應(yīng)該劃歸文蛤?qū)?Meretrix)中的麗文蛤M.lusoria或斧文蛤M lamarckii種之-或其它新種還有待于深入研究。 5.文蛤不同地理群體雜交后代早期生長(zhǎng)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)及其分子遺傳基礎(chǔ) 5.1.山東群體與江蘇群體雜交后代早期生長(zhǎng)性狀比

16、較及雜交優(yōu)勢(shì)分析對(duì)文蛤S群體與J群體自繁及其正反雜交子代早期生長(zhǎng)性狀進(jìn)行觀察與分析發(fā)現(xiàn)，各組合生長(zhǎng)性狀在數(shù)值上總體表現(xiàn)為S(♀)×J(♂)>S(♀)×S(♂)>J(♀)×S(♂)>J(♀)×J(♂)組合；兩個(gè)雜交組合均表現(xiàn)出一定的超中親優(yōu)勢(shì)(優(yōu)勢(shì)率為6-168％)，各雜交組主要生產(chǎn)性狀的整齊度較高，其變異系數(shù)與S自繁組接近，而J自繁組合各性狀變異系數(shù)較大，整齊度較差。S為母本的雜交F1具有良好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，且相對(duì)穩(wěn)定(變異系數(shù)不大)，是一

17、個(gè)生產(chǎn)性能較好的育種親本群體。 5.2.山東群體與江蘇群體正反雜交子代及其親本的遺傳結(jié)構(gòu)差異利用fAFLP標(biāo)記技術(shù)對(duì)文蛤S群體和J群體及其正反雜交子代的分子遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，文蛤J群體和S群體間的遺傳差異較小，J♀×S ♂雜交后代和J群體間的遺傳相似性系數(shù)最大(0.9761)，二者之間的相對(duì)遺傳距離只有0.0242，在聚類(lèi)系統(tǒng)樹(shù)上首先聚在一起，而與S群體間的遺傳距離為0.0642，說(shuō)明雜種子代的遺傳結(jié)構(gòu)更偏向母本；而