萼花臂尾轮虫野外群体遗传多样性的研究

来源 :大连海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hz_gyf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
周期性孤雌生殖的萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)是淡水生态系统中浮游动物的重要种类,并且是群体遗传结构研究中常见的模式生物。生活史包括孤雌生殖和有性生殖两个阶段,种群刚建立是水体沉积物中大量休眠卵孵化出非混交雌体进行孤雌生殖快速扩增种群,如果水体环境因子(如温度过高或氧含量过低等)不适时种群开始进行有性生殖产生休眠卵沉入水体沉积物中,保证种群的延续。研究表明,萼花臂尾轮虫群体是由隐蔽种复合体组成而且一般认为在野外水体中,在周期性孤雌生殖轮虫种群刚开始建立时有很高的基因型多样性,但在孤雌生殖阶段会受到克隆选择的影响,种群基因型多样性随着季节更迭逐渐降低。因为周期性孤雌生殖轮虫生活史的特点,野外种群和实验室种群都不可避免的存在近交衰退现象,而种群的近交回避策略又是这种独特交配系统的进化动力。然而,国际上对周期性孤雌生殖生物的基因型多样性和近交衰退现象的关注较少,国内也几乎没有开展过相关工作。本研究在国内外相关研究的基础上,以大连儿童公园明泽湖中萼花臂尾轮虫为研究对象,基于ITS(internal transcribed spacer,内部转录间隔区)和微卫星分子标记技术,探讨以下几个问题(1)小型人工水体是否存在隐蔽种复合体(2)在野外水体中萼花臂尾轮虫是否会经历克隆选择效应以及存在近交衰退现象(3)萼花臂尾轮虫微卫星位点突变率的高低。主要研究结果如下:1.本次研究以明泽湖中萼花臂尾轮虫实验种群为基础,通过转录组测序共获得1141个潜在的多态性微卫星位点,以萼花臂尾轮虫实验种群为对象,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了其中150个微卫星位点的多态性水平,共获得单态性位点22个;两种多态性位点17个;三种多态性位点7个;四种多态性位点5个;五种多态性位点3个;同时结合已经公布的具有高多态性的萼花臂尾轮虫微卫星位点(12个),最后确定利用7个微卫星位点进行萼花臂尾轮虫野外种群遗传结构和微卫星位点突变率分析。2.为确定明泽湖中萼花臂尾轮虫隐蔽种复合体的组成,本次研究应用ITS分子标记技术,通过比较ITS基因序列差异(>4%为不同的隐蔽种)以及构建系统发育树,发现明泽湖中萼花臂尾轮虫隐蔽种复合体由Clade1和Clade2构成。与国际发表的萼花臂尾轮虫分类标准相结合,最终确定明泽湖中Clade1为隐蔽种D,拉丁名为B.calyciflorus s.s.;Clade2为隐蔽种C,拉丁名为B.fernandoi sp.nov.。为方便后续结果的描述,定义Clade1为BC-D;Clade2为BC-C。因为BC-D对温度的耐受性比BC-C低,所以BC-D在早春出现一段时间后被BC-C替代。3.本次研究利用7个微卫星分子标记分析了BC-D和BC-C的遗传多样性,结果表明BC-D群体的观测等位基因数和有效等位基因数分别为4.9286和2.8138;BC-C群体的观测等位基因数和有效等位基因数分别为3.4078和2.2552。在BC-D和BC-C群体中观测杂合度和期望杂合度分别为0.6077和0.6123以及0.6918和0.5203;Nei氏期望杂合度分别为0.5932和0.5123。表明野外萼花臂尾轮虫种群遗传多样性较高。但Hardy-Weinberg遗传平衡检验,每个种群至少有2个位点偏离Hardy-Weinberg平衡。遗传偏离指数D显示种群处在杂合子过剩状态。种群偏离Hardy-Weinberg平衡状态可能是杂合子过剩导致。2个稀有等位基因的频率变化反映出萼花臂尾轮虫中存在一定程度的近交衰退现象。通过基因型多样性分析表明萼花臂尾轮虫种群基因型多样性较高,而且在随着种群的演替经历了克隆选择效应。4.为了确定野外萼花臂尾轮虫种群杂合子过剩的原因,我们进行了萼花臂尾轮虫微卫星位点突变率的相关研究。本次研究检测实验室克隆培养的4个萼花臂尾轮虫种群约30和50世代在7个微卫星位点的数据,计算得到4个克隆种群的微卫星位点突变率。结果显示30世代时7个微卫星位点平均每个世代突变率在8.25×10-4—3.33×10-2之间,所有微卫星位点平均每个世代突变率为1.37×10-2;50世代时7个微卫星位点平均每个世代突变率在0—2×10-2之间,所有微卫星位点平均每个世代突变率为4.65×10-3。对比其他研究结果,萼花臂尾轮虫微卫星位点的突变率处在相对较高的水平。通过比较野外萼花臂尾轮虫种群和实验室4个克隆种群的等位基因频率分布可知捕食压力促进了稀有等位基因的产生。而且在遗传结构上均表现出杂合子过剩的状态,说明杂合子过剩是微卫星位点较高的突变率导致的。综上所述,大连儿童公园明泽湖中萼花臂尾轮虫种群是由非重叠的隐蔽种复合体组成,分别为隐蔽种BC-C(B.calyciflorus s.s.)和BC-D(B.fernandoi sp.nov)。两个种群均具有较高的遗传多样性。同时在温度和晶囊轮虫的双重压力下,导致BC-D在水体中消失,但由于休眠卵库的补充,孵化出BC-C继续种群的繁衍。BC-C的遗传结果表明种群经历了克隆选择效应并且种群内存在一定程度的近交衰退现象。在捕食压力下和微卫星位点突变率较高的情况下,萼花臂尾轮虫种群在倾向孤雌繁殖的同时有产生新的等位基因,使得杂合子过剩,导致种群偏离Hardy-Weinberg平衡。
其他文献
刘邦怎样从农民起义领袖转变成一个封建统治者?在楚汉之争中他是怎样战胜项羽的?称帝之后他的一些政策措施应如何评价?在这些事变中历史的必然性表现在那里,偶然性又起什么作用?史
随着科学技术的进步与发展,使人类对能源的需求日益增加。目前,人类利用的能源主要为化石能源,由于该能源不可再生,能源短缺问题成为全球面临的难题之一。为了解决能源需求与供给失配的矛盾,提高能源利用效率,人们做了很多尝试,如利用太阳能、电池、相变储能材料等实现能源转化与再利用。其中,相变储能材料是一种热能存储材料,它通过自身相变过程存储或释放热能,从而可以实现调节环境温度、节约能源的目的。目前,相变储能
在中国哲学史研究中,老子哲学性质的争论最为激烈,迄今为止,仍无定论。为了讨论的深入,有必要对老子哲学的主要范畴进行详细的考察和分析。过去有些同志曾就此做了大量有益的工作
深冲矿区位于南岭成矿带苗儿山铀矿富集区.本文从构造地球化学找矿角度出发,在研究矿区构造地质背景、断裂构造地质特征及控矿特征的基础上,运用数学地质方法对矿区成矿断裂
列宁在《马克思主义的三个来源和三个组成部分》中指出:“马克思的历史唯物主义是科学思想中的最大成果。”(《列宁全集》二卷443页)鲁迅在他伟大的一生中,通过阶级斗争的实践,通
2011年3月11日,日本东北沿海发生里氏9级大地震,地震引发高达数十米的海啸。2013年4月20日,四川芦山发生7级地震,这是该地区自2008年汶川8级大地震以来,又一次遭遇强震。同样是大地震,对比两国在震后的种种表现,可以看到日本作为地震高发国家,从政府到国民,面对突如其来的灾害,更多地是表现出从容应对和稳中有序。  芦山地震发生后,大批专业、民间救援队伍一股脑涌向灾区,加上返乡寻亲的人流,导
针对复杂系统多属性决策中属性权重难以确定的情况,选择采用突变决策方法来进行分析建模.该方法利用归一公式机理本身来确定属性对决策目标的重要程度,因而不需要考虑各属性的权
<正> 1 矿井生产技术条件方庄煤矿是焦作市市属地方国营煤矿,现有生产矿井两对,即一号井和新井,生产能力为50万t/a,其中新井生产能力为35万t/a。所采煤层为二迭纪山西组大煤(
目的:为了了解当代大学生的恋爱质量、人格特质和成人依恋,探索大学生的人格特质及成人依恋对恋爱质量的影响以及这三者之间的关系。方法:使用恋爱主观感受性量表、成人依恋