基于高通量测序的虾夷扇贝基因组微卫星特征分析

为全面了解虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)微卫星分布频率和数量,深化对虾夷扇贝基因组的认识,本研究运用第二代高通量测序技术,进行虾夷扇贝简化基因组测序(RAD-seq),从基因组水平阐明虾夷扇贝基因组微卫星特征。结果显示,简化基因组测序共获得序列总长为92,551,435 bp,经过滤筛选,获得259,535个contig,其中,包含微卫星序列3618条,经引物设计共获得3460对微卫星引物。统计微卫星序列的重复类型,其中,三核苷酸重复单元数量最多(1587个,45.87%),其次是二核苷酸重复(1282个,37.05%),六核苷酸重复单元数量最少(20个,0.58%)。在三核苷酸重复中,以ATA重复类型所占比例最高(11.41%),共计181个。此外,虾夷扇贝同一重复类型的微卫星随着重复数增加其数量相对减少,而相同重复数的微卫星随着重复单元长度的增加其数量也呈下降趋势,可见微卫星长度与其数量呈负相关,表明长度较短的微卫星变异速率较快。本研究结果为认识虾夷扇贝基因组特征和在基因组水平开展种群遗传学研究提供了基础数据。

基于线粒体Cyt b基因的虾夷扇贝群体遗传结构分析

本研究利用线粒体细胞色素b(Cyt b)基因标记对虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)6个群体(长岛底播增殖群、海洋岛底播增殖群、獐子岛底播增殖群、旅顺自然群、"獐子红"人工选育群以及日本青森陆奥湾群)进行种质状况评估,研究结果表明,6个群体120个个体的Cyt b基因序列共检测到20种单倍型,其中"獐子红"人工选育群单倍型最少,日本群体单倍型最为丰富,两者单倍型多样性指数分别为0.10000和0.88400。分子方差分析(AMOVA)发现,日本群体与中国群体间变异百分比为15.34%,明显高于作为一个基因池时群体间遗传变异水平;就中国组群而言,其83.41%的遗传变异来自于群体内部,组内群体间的变异只占1.52%,说明中国群体个体间的遗传变异远大于群体间的遗传变异。F_(st)分析显示,中国群体与日本群体之间发生了中等水平的遗传分化(0.07455~0.17895,Fst>0.05)。以遗传距离矩阵构建群体间分子系统树(UPGMA树),拓扑结构图显示中国5个群体先聚为一支,再与日本群体聚为一支。由此可见,中国养殖区的虾夷扇贝与日本原产地群体间已出现明显的遗传分化,且虾夷扇贝中国群体的遗传多样性处于较低水平。本研究结果可为虾夷扇贝的种质资源保护与可持续开发利用提供理论依据。

北黄海虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)定居群体的生态适应性研究

本研究选取山东长岛、辽宁海洋岛和獐子岛底播的虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)群体、人工选育的"獐子岛红"品种养殖群体、辽宁旅顺自然群体以及原产地日本青森县陆奥湾自然群体,运用稳定同位素技术探究虾夷扇贝不同地理群体的特征。结果显示,(1)虾夷扇贝各群体的闭壳肌和内脏团δ^(13)C值分别为–20.47‰±0.66‰和–24.13‰±2.41‰;闭壳肌和内脏团δ^(15)N值分别为8.52‰±1.32‰和7.26‰±0.49‰。(2)基于δ^(13)C值和δ^(15)N值的单因素方差分析(One-way ANOVA)显示,群体间各个取样点闭壳肌和内脏团的碳、氮稳定同位素比值差异显著(P<0.05);基于地理位置构建所有群体的碳氮稳定性同位素散点分布图,可以明显地区别中国群体和日本群体。(3)中国8个虾夷扇贝群体之间,只有长岛群体的碳、氮稳定同位素比值明显低于其他群体,而其余群体之间差异不显著(P>0.05)。研究表明,虾夷扇贝中国群体与日本群体间已经存在较大的差异,且中国群体间因生长海域、水文环境的不同也呈现出分群现象。说明虾夷扇贝定居群体在不同的生态环境下已产生了不同程度的适应性改变。