长江中下游地区微型裸腹溞遗传多样性的研究

论文摘要

环境因子的多样性会影响物种的遗传结构,水体富营养化、气候变化以及地理格局的变迁,都是影响浮游动物种群进化进程的重要因素。微型裸腹溞（Moina micrura）隶属裸腹溞科（Moinidae）裸腹溞属（Moina）。作为一个世界性的广布种,微型裸腹溞常被作为生态学、生理学以及毒理学研究的模式生物,并且取得了一系列的进展,但缺少在分子水平上揭示微型裸腹溞适应环境内在遗传机制的研究。本研究以COI和16S rDNA联合基因标记的方法,通过DNAStar、DNAspV5、Mega 7、Network 5.0、Arlequin 3.5以及SPSS 20.0等数据分析处理软件,分析微型裸腹溞现生种群和休眠种群的遗传多样性,以期探讨长江中下游地区典型湖泊地理格局和水体营养盐变化对微型裸腹溞微进化的影响,为后期研究微型裸腹溞适应于富营养化湖泊的分子机制,以及全球范围内不同地理微型裸腹溞种群间的遗传差异提供基础资料。主要研究结果如下:（1）通过总DNA提取、PCR扩增和测序,获得长江中下游9个湖泊的微型裸腹溞COI和16S rDNA基因序列各360条。基于COI和16S rDNA联合基因标记的系统发育分析显示,长江中下游9个湖泊中微型裸腹溞种群进化出两个大的分支,武汉南湖种群单独聚为一支,在另一分支中,南京三个种群则与上海种群亲缘关系较近。（2）Circos分析得到的甚因流图显示,除武汉南湖外的其余8个地理种群间的基因交流较为密切。种群历史动态分析显示,长江中下游地区微型裸腹溞种群经历过一次扩张过程。武汉南湖种群与其余种群距离最远,遗传分化指数也最大,Pearson相关性分析结果表明,长江中下游地区微型裸腹溞遗传分化符合距离隔离模型（r=0.499,P<0.001）。（3）安徽南漪湖、江西军山湖以及武汉南湖沉积物中微型裸腹溞各休眠亚种群的遗传结构具有明显差异。南漪湖亚种群2比较活跃,军山湖的亚种群2占优势地位,武汉南湖的亚种群2和4较为活跃。三个湖泊微型裸腹溞休眠种群在近几十年内都发生了微进化,武汉南湖休眠种群在近三十年间进化程度最高。碱基错配分布图和中性检验均显示,武汉南湖发生过种群扩张现象,主要受亚种群1和3影响。Pearson相关性分析显示,南漪湖微型裸腹溞休眠种群的核苷酸多样性（π）与沉积层中总氮、总磷含量均呈显著负相关（r=-0.712,P=0.048;r=-0.716.P=0.046）;军山湖微型裸腹溞休眠种群的单倍型多样性（Hd）与沉积层中总氮含量呈显著负相关（r=-0.523,P=0.045）;武汉南湖微型裸腹溞休眠种群的单倍型多样性（Hd）与沉积层中总磷含量呈显著负相关（r=-0.518,P=0.019）。综上所述,地理格局的改变以及湖泊富营养化都会影响微型裸腹溞种群的遗传分化进程,并且休眠种群的基因流动也对微型裸腹溞遗传多样性产生了影响。本研究通过将种群的空间谱系地理结构和种群时间尺度上的遗传分化结合起来,较为全面的地探讨了微型裸腹溞的遗传分化和种群进化的历史进程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1 枝角类的形态和生活史特征
•   2 枝角类的遗传多样性研究进展
•     2.1 传统分类方法及存在的问题
•     2.2 分子技术在枝角类遗传多样性方面的研究
•     2.3 环境变化对物种遗传多样性的影响
•   3 研究区域概况
•   4 主要研究内容及意义
• 第二章 水体中微型裸腹溞种群遗传多样性
•   1 材料方法
•     1.1 样品采集与保存
•     1.2 DNA提取和PCR扩增
•     1.3 测序及数据分析
•   2 研究结果
•     2.1 基于COI和16S rDNA联合基因序列的系统发育
•     2.2 线粒体DNA多态性
•     2.3 单倍型的地理分布
•     2.4 种群动态分析
•   3 讨论
•     3.1 微型裸腹溞的遗传多样性和系统进化
•     3.2 地理隔离对微型裸腹溞谱系地理的影响
•   4 小结
• 第三章 不同深度沉积层中微型裸腹溞休眠卵种群的遗传多样性
•   1 材料方法
•     1.1 样品采集与保存
•     1.2 沉积物营养盐及年代的测定
•     1.3 DNA提取及PCR扩增
•     1.4 测序及数据分析
•   2 研究结果
•     2.1 南漪湖微型裸腹溞休眠种群的遗传多样性和微进化
•     2.2 军山湖微型裸腹溞休眠种群的遗传多样性和微进化
•     2.3 武汉南湖微型裸腹溞休眠种群的遗传多样性和微进化
•   3 讨论
•     3.1 休眠卵库对遗传多样性的影响
•     3.2 营养盐含量变化对微型裸腹溞休眠种群遗传多样性的影响
•     3.3 水环境变化对微型裸腹溞种群微进化的影响
•   4 小结
• 第四章 结论
•   1 主要结论
•   2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡锦婷

导师: 周忠泽,邓道贵

关键词: 微型裸腹溞,遗传多样性,微进化,现生种群,休眠种群

来源: 安徽大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 安徽大学

分类号: Q953

总页数: 70

文件大小: 4625K

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