大刺鳅基因组中微卫星分布特征分析

【目的】通过查找和分析大刺鳅基因组中微卫星序列的分布规律及特征,为开展大刺鳅种质资源评估和分子标记辅助育种提供理论基础。【方法】基于大刺鳅基因组序列数据,采用MISA挖掘微卫星信息,利用生物信息学方法分析大刺鳅基因组中微卫星序列的分布规律及组成特征。【结果】从大刺鳅基因组中共筛选获得19020个微卫星,其中16025个为完全型微卫星;分布于2号染色体上的微卫星数目最多,24号染色体上的微卫星数目最少,分别占微卫星总数的10.26%和1.94%;单核苷酸为数目最多的微卫星,六核苷酸的最少。在完全型微卫星中,数目最多的前4种基元类型依次是A/T、AC/GT、G/C和AG/CT,分别占微卫星总数的37.82%、29.57%、6.88%和6.77%。微卫星基元重复次数的分布范围在5~104次,主要发生在重复5~6次和10~11次。微卫星长度区间为10~192 bp,主要分布在10~36 bp,占其总数的92.46%;微卫星数目最多的长度为12 bp,占其总数的15.22%。Pearson相关分析结果表明,大刺鳅微卫星长度与其数目呈极显著负相关(P<0.01)。GO功能注释分析结果发现,微卫星的基因主要富集到生物学过程、分子功能和细胞组分3个类群,富集最显著的条目为细胞核。【结论】利用基因组数据筛选大刺鳅基因组中微卫星可用性高且具有较高的多态性潜能,可为高效开发微卫星分子标记提供遗传学数据。

金沙江流域鱼类的系统保护规划研究

在全面整理和收集金沙江流域214种和亚种鱼类的分布及生物学特征的基础上,采用系统保护规划的方法,对流域内的鱼类保护进行了研究。首先,我们确定了物种分布的范围。对分布较广的种类,通过物种分布模型,结合气候、河流景观、土地利用、土壤等环境因子,预测物种在全流域内分布区;对其余鱼类则直接使用采样点作为分布区。其次,采用系统保护规划软件,规划了流域内保护区网络。在规划过程中,我们根据鱼类运动能力、分布广度和保护级别,设定了不同的保护目标,并对现有保护区的保护情况进行评估。结果表明,模型的最优解选择了486个单元共47950 km^2,占所有规划单元数量的7.7%。而被现有湿地相关保护区保护的规划单元仅包含了127种鱼类,占流域鱼类总数的59.3%,且其中109种仍需增加保护面积,说明现有保护区不足以保护流域内的鱼类;在现有基础上,保护区保护的规划单元面积至少需增加55.9%才能达成所设定的保护目标。

我国水生态格局与保护现状

我国流域水循环支撑的河流、湖沼湿地以及河口近岸海域,生态系统类型复杂。针对我国水生态保护方面存在的问题提出对策,一是水生态自然保护区的部分生态需水过程不能保障,区域生态用地问题凸显,建议加强水生态保护区上游的水利工程调度管理,尽快开展最小生态用地的研究与管理;二是水生态保护区部门分割,完整性差,需要整合不同目标的水生态保护区,以生态系统进行保护,纳入水功能区,实行以流域为单元的统一管理。

以鱼类保护为目标的金沙江流域保护区评价

地处我国西南地区的长江上游蕴藏了丰富的水能资源和鱼类多样性。本文以鱼类的保护为目标,对金沙江流域现有的36个与湿地相关的自然保护区和5个国家级水产种质资源保护区的保护情况进行了分析评估。本研究在系统收集了流域内181种和亚种鱼类的采集地及其环境特征的基础上,对其中分布较为广泛的73种鱼类,通过物种分布模型预测了其在流域内的分布;而未能成功预测分布区的3种鱼类和分布区狭窄的105种鱼类则直接使用其采集地作为其分布。结合金沙江流域内41个保护区的区位,通过保护区和鱼类分布区的空间关系计算了鱼类栖息地的受保护比例。结果显示,尽管金沙江流域已有保护区数量多、面积大,各级保护和金沙江特有鱼类的保护情况稍好,但181种鱼类的平均栖息地受保护比例仅有19.7%,且栖息地完全未受到保护的鱼类多达50种,占比高达27.6%。这一结果充分揭示了目前金沙江流域与鱼类相关的保护区数量较少以及鱼类受保护情况十分不均衡的现状。为实现鱼类多样性的有效保护,系统规划金沙江流域的保护区设置是十分必要的。

澜沧江–湄公河中上游淡水鱼类多样性

澜沧江–湄公河是东南亚最大的河流,也是世界上淡水生物多样性最高的三大河流之一。由于特殊的地理位置和国际河流属性,澜沧江–湄公河淡水鱼类的多样性现状仍缺乏系统的认识。本文在近20年调查的基础上,系统整理了澜沧江–湄公河中上游32个支流或亚流域的淡水鱼类物种名录,在此基础上对其种类组成和分布进行了分析,并利用分类学多样性指数对澜沧江–湄公河中上游流域的物种多样性进行了评估。结果表明,澜沧江–湄公河中上游共记录了淡水鱼类745种,分属于2纲17目63科229属,其中鲤形目鱼类451种,占物种数的60.5%。分类学多样性指数显示,从源头到中游,淡水鱼类在分类阶元上的分布越来越均匀,亲缘关系越来越远,分类多样性越来越高。聚类分析(cluster analysis, CA)和多维尺度分析(multi-dimensional scaling, MDS)表明,当Jaccard相似性系数为8.69时,澜沧江–湄公河中上游32个亚流域可以分为源区、上游和中游3组;相似性分析(ANOSIM)结果显示,各组之间淡水鱼类组成差异显著(R=0.877, P=0.001)。相似性百分比分析(similarity percentage analysis, SIMPER)结果表明,导致3组差异性的鱼类主要是鲤形目和鲇形目鱼类,且随着地势阶梯的升高出现了科级、属级类群的替代。近几十年来,随着流域各国人口的增长和经济的快速发展,澜沧江–湄公河鱼类多样性和渔业资源面临严重威胁,未来需加强流域内国家间合作,在流域尺度上制定科学保护计划。

老挝湄公河淡水鱼类考察

湄公河是我国的澜沧江流出国境后的名称,是著名的国际河流,也是东南亚人民的母亲河,它以极高的物种多样性、众多的洄游鱼类和体型巨大的淡水鱼类闻名于世。据估计,澜沧江-湄公河至少分布有890种淡水鱼类,物种多样性仅次于南美洲的亚马逊河和中西非洲的刚果河。事实上,湄公河单位面积物种数高于亚马逊河。老挝属澜沧江-湄公河流经的第二个国家,在湄公河老挝段,共分布有淡水鱼类2纲17目60科195属600余种,约占澜沧江-湄公河淡水鱼类的63.2%。