廣西稻田養(yǎng)殖金邊鯉群體遺傳多樣性分析

甘寶江，張 盛，韋玲靜，黃 杰，莫潔琳，甘習(xí)軍，滕忠作，葉香塵

( 1.廣西水產(chǎn)引育種中心，廣西 南寧 530031； 2.柳州漁業(yè)技術(shù)推廣站，廣西 柳州 545066；3.三江侗族自治縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站，廣西 柳州 545500 )

鯉魚(yú)(Cyprinuscarpio)屬鯉形目、鯉科、鯉亞科，是一種廣泛分布于中國(guó)各淡水水域的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類。鯉魚(yú)的品種繁多，形態(tài)各異，包括野生品種[黃河鯉(C.carpiohaematopterus)、黑龍江鯉(C.carpiohaematoperus)、太湖鯉]、育成品種[建鯉(C.carpiovar.jian)、福瑞鯉(C.carpiovar. FFRC)、松浦鏡鯉(C.carpiovar.specularis)]及具有地方特色的品種[荷包紅鯉(C.carpiovar.wuyuanensis)、興國(guó)紅鯉(C.carpiovar.singuonensis)]。這些豐富的鯉魚(yú)種質(zhì)資源庫(kù)，擁有眾多優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性狀(高產(chǎn)、抗逆、耐寒等)，可作為鯉魚(yú)品種選育和改良的重要資源庫(kù)。

我國(guó)的稻田養(yǎng)魚(yú)歷史悠久，可分為傳統(tǒng)養(yǎng)殖、探索發(fā)展、現(xiàn)代養(yǎng)殖3個(gè)階段[1]，在這期間稻田養(yǎng)魚(yú)的生產(chǎn)模式由“以稻為主”向“以魚(yú)為主”轉(zhuǎn)變，促使稻田魚(yú)類養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年飆升，根據(jù)《2017年中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年稻田養(yǎng)殖面積達(dá)1 516 093 hm2，比去年同比增長(zhǎng)0.96%，稻田養(yǎng)成魚(yú)產(chǎn)量達(dá)1 632 263 t，比去年同比增長(zhǎng)4.75%。稻田養(yǎng)魚(yú)將稻田種養(yǎng)和魚(yú)類養(yǎng)殖相結(jié)合不僅可以減少農(nóng)藥化肥的使用，保證谷物和魚(yú)肉安全、衛(wèi)生，還可以極大限度地利用稻田資源，緩解人地沖突，保證谷物豐收及增加農(nóng)民收入。目前，我國(guó)稻田養(yǎng)殖魚(yú)類主要以鯉魚(yú)為主，鯽魚(yú)(Carassiusauratus)、鰱魚(yú)(Hypophthalmichthysmolitrix)、草魚(yú)(Ctenpharyngodonidellus)等為輔，其中禾花鯉(C.carpiorubrofuscus)以其肉質(zhì)口感細(xì)嫩、味道鮮美深受養(yǎng)殖戶和消費(fèi)者的青睞。金邊鯉(C.carpiovar.Jinbian)[2]是由廣西水產(chǎn)引育種中心聯(lián)合多個(gè)單位以柳州融水苗族自治縣的融水田鯉為基礎(chǔ)群體，針對(duì)稻田養(yǎng)殖模式而選育的鯉新品系，該魚(yú)體色大部分呈青灰色，背鰭兩側(cè)延伸至頭部和尾部的體色呈連續(xù)或斷續(xù)金色，寬度為0.2～0.5 cm，該魚(yú)在水中時(shí)，似有一條“金邊”鑲嵌在魚(yú)的背部，因此得名。金邊鯉具有身型短小、膚黃腹圓、性情溫順、起捕率高、魚(yú)肉品質(zhì)高等特點(diǎn)，而且洪水暴發(fā)時(shí)，該品種的魚(yú)身居塘底不易隨洪水游走，減少稻田養(yǎng)殖魚(yú)類流失的風(fēng)險(xiǎn)，因此被認(rèn)為非常適用于稻田養(yǎng)殖生產(chǎn)。近幾年金邊鯉已陸續(xù)覆蓋云南、貴州、四川、廣東等地的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，其推廣快，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，市場(chǎng)前景不可估量。然而，金邊鯉品種遺傳信息背景仍是一片空白，為更好地開(kāi)展稻田金邊鯉品種的選育和改良工作，其遺傳背景的研究意義重大。

優(yōu)質(zhì)的親本資源是魚(yú)類選育和遺傳改良的基礎(chǔ)，然而盲目、缺乏科學(xué)的繁殖計(jì)劃必將造成嚴(yán)重的損失，如群體遺傳多樣性下降、經(jīng)濟(jì)性狀丟失、經(jīng)濟(jì)效益降低等。使用遺傳標(biāo)記輔助育種不僅可以快速、準(zhǔn)確地對(duì)物種遺傳信息進(jìn)行評(píng)估，而且還可在科學(xué)指導(dǎo)下進(jìn)行生產(chǎn)工作。其中，微衛(wèi)星標(biāo)記作為第二代遺傳標(biāo)記，具有基因組中數(shù)量眾多、分布均勻、共顯性、多態(tài)性高及遺傳穩(wěn)定等特點(diǎn)，已被應(yīng)用于鯉的構(gòu)建遺傳圖譜[3]、群體遺傳分析[4]、親權(quán)鑒定[5]及分子輔助育種[6]等遺傳學(xué)研究領(lǐng)域；并且相對(duì)其他遺傳標(biāo)記(如同工酶、RAPD、RFLP等)，微衛(wèi)星標(biāo)記更適合用于群體遺傳分析、系譜認(rèn)證、品種及親子鑒定等研究[7-8]。筆者通過(guò)選取10個(gè)高度多態(tài)的微衛(wèi)星標(biāo)記，利用高分辨率的全自動(dòng)DNA測(cè)序儀分析技術(shù)為檢測(cè)手段[9]，以野生、池塘和稻田養(yǎng)殖鯉魚(yú)群體遺傳變異現(xiàn)狀作為參照對(duì)金邊鯉群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，旨在對(duì)金邊鯉遺傳信息背景進(jìn)行初探，并為進(jìn)一步開(kāi)展金邊鯉的遺傳改良和保護(hù)提供群體遺傳學(xué)參考信息。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究共7個(gè)鯉魚(yú)群體，包括2個(gè)野生群體(黑龍江鯉、太湖鯉)、3個(gè)池塘養(yǎng)殖群體(興國(guó)紅鯉、福瑞鯉、建鯉)及2個(gè)稻田養(yǎng)殖群體(金邊鯉、曬江鯉)。各群體樣本于2015—2018年分別采集于黑龍江流域(黑龍江鯉，n=22)、江蘇無(wú)錫太湖(太湖鯉，n=36)、江西興國(guó)縣(興國(guó)紅鯉，n=36)、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心(福瑞鯉，n=32)、廣西南寧市武鳴區(qū)(建鯉，n=32)、廣西柳州市融水苗族自治縣(金邊鯉，n=34)和廣西柳州市三江侗族自治縣(曬江鯉，n=32)(表1)。每尾樣本魚(yú)剪取尾鰭約0.5 g浸泡于無(wú)水乙醇中保存?zhèn)溆?，采用?jīng)典的酚—氯仿法提取基因組DNA[10]。

表1 本研究中所用的鯉魚(yú)樣本信息

1.2 引物選取及PCR擴(kuò)增

本研究中所使用10對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記選自HLJ系列、XG系列和CCE系列(共500對(duì))中高度多態(tài)且擴(kuò)增穩(wěn)定的標(biāo)記(表2)。PCR反應(yīng)總體積為15 μL：36～60 ng模板DNA，0.48 U Taq DNA聚合酶，1.5 μL 10×PCR buffer，0.48 μL dNTP(2.5 mmol/L)，0.48 μL正反向混合引物(各2.5 μmol/L)，11.22 μL滅菌去離子水。PCR擴(kuò)增條件：94 ℃預(yù)變性5 min；擴(kuò)增32個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)94 ℃變性35 s，56～60 ℃退火35 s(退火溫度見(jiàn)表2)，72 ℃延伸40 s；72 ℃終延伸10 min。微衛(wèi)星熒光引物由北京六合華大基因科技有限公司合成，每對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記的正向引物5′端使用FAM或HEX熒光染料進(jìn)行標(biāo)記，PCR擴(kuò)增產(chǎn)物由武漢天一輝遠(yuǎn)生物科技有限公司的3730型DNA測(cè)序儀(ABI，USA)進(jìn)行測(cè)序分型。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

使用GeneMarker 2.2軟件讀取3730型DNA測(cè)序儀測(cè)序結(jié)果后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。利用軟件PopGene 32計(jì)算等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、觀測(cè)雜合度、期望雜合度以及Nei′s遺傳距離等遺傳參數(shù)[11]。Microsoft-toolkit插件用于計(jì)算多態(tài)信息含量。使用MEGA 4軟件[12]基于7個(gè)鯉魚(yú)群體Nei′s遺傳距離參數(shù)進(jìn)行聚類分析。Arlequin 3.1軟件[13]計(jì)算各群體間的遺傳分化系數(shù)及進(jìn)行哈迪—溫伯格平衡檢驗(yàn)。進(jìn)行多重比較時(shí)，概率的顯著性水平需要進(jìn)行Bonferroni校正[14]。利用分子變異分析方法[15]計(jì)算群體遺傳結(jié)構(gòu)，利用Structure 2.2軟件[16]中的貝葉斯方法[17]混合模型來(lái)構(gòu)建鯉魚(yú)群體遺傳結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)公式計(jì)算出每個(gè)K值所對(duì)應(yīng)的ΔK值，當(dāng)ΔK值最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的K值即為最佳理論群體數(shù)。

ΔK=[L″(K)]/s[L(K)]

式中，K為群體數(shù)，L(K)為各K值對(duì)應(yīng)lnP(D)的均值，L′(K)=L(K)-L(K-1)，|L″(K)|=|L′(K+1)-L′(K)|，s[L(K)]為L(zhǎng)(K)的標(biāo)準(zhǔn)差。

表2 鯉魚(yú)微衛(wèi)星標(biāo)記的基本信息

2 結(jié) 果

2.1 微衛(wèi)星位點(diǎn)在鯉魚(yú)群體中的群體遺傳學(xué)信息

10個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在7個(gè)鯉魚(yú)群體中遺傳參數(shù)信息見(jiàn)表3。研究結(jié)果顯示，等位基因數(shù)在HLJ3727位點(diǎn)最小(16)，在HLJ690位點(diǎn)最大(48)。有效等位基因數(shù)為6.4～21.3。10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記的期望雜合度、觀測(cè)雜合度以及多態(tài)信息含量分別為0.846～0.955、0.475～0.897、0.829～0.951，表明這些標(biāo)記均為高度多態(tài)性位點(diǎn)(多態(tài)信息含量>0.5)。7個(gè)群體在各位點(diǎn)的遺傳多樣性信息見(jiàn)表4。在7個(gè)鯉群體中共檢測(cè)到242個(gè)等位基因。每個(gè)群體的平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)分別為6～16和3.8～9.4，平均期望雜合度、平均觀測(cè)雜合度以及平均多態(tài)信息含量為0.736～0.900、0.620～0.800、0.689～0.878(表5)，其中興國(guó)紅鯉群體各項(xiàng)平均遺傳參數(shù)較低。野生群體(黑龍江鯉、太湖鯉)、稻田養(yǎng)殖群體(金邊鯉、曬江鯉)和池塘養(yǎng)殖群體(興國(guó)紅鯉、福瑞鯉、建鯉)分別檢測(cè)到302、258和311個(gè)等位基因(表4)。由表4、表5可見(jiàn)，7個(gè)鯉魚(yú)群體均具有較高的遺傳多樣性，平均期望雜合度、平均觀測(cè)雜合度、平均多態(tài)信息含量等遺傳多樣性參數(shù)由高至低分別為野生群體、稻田養(yǎng)殖群體和池塘養(yǎng)殖群體。

哈迪—溫伯格平衡檢驗(yàn)顯示(表4)，除了CCE23位點(diǎn)外，其余9個(gè)位點(diǎn)在7個(gè)群體中的等位基因頻率顯著偏離哈迪—溫伯格平衡(P<0.05)。其中，黑龍江鯉、太湖鯉、興國(guó)紅鯉、金邊鯉、福瑞鯉、建鯉、曬江鯉群體分別在5個(gè)位點(diǎn)(HLJ346、HLJ690、HLJ011、HLJ3727、IGF-I-SSR2)、4個(gè)位點(diǎn)(HLJ346、IGF-I-SSR2、HLJ011、CCE633)、3個(gè)位點(diǎn)(HLJ346、HLJ011、CCE633)、5個(gè)位點(diǎn)(HLJ346、HLJ690、HLJ011、HLJY3948、IGF-I-SSR2)、6個(gè)位點(diǎn)(HLJ346、HLJ690、HLJ011、HLJ3948、XG389、CCE633)、3個(gè)位點(diǎn)(HLJ690、HLJ011、CCE633)和2個(gè)位點(diǎn)(HLJ690、IGF-I-SSR2)極顯著偏離哈迪—溫伯格平衡(P<0.01)。整體水平上，野生群體在6個(gè)位點(diǎn)極顯著偏離哈迪—溫伯格平衡，而稻田養(yǎng)殖群體和池塘養(yǎng)殖群體分別在5個(gè)和7個(gè)位點(diǎn)極顯著偏離哈迪—溫伯格平衡。由此可見(jiàn)，本研究中池塘養(yǎng)殖群體偏離哈迪—溫伯格平衡位點(diǎn)最多。

表3 10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記的遺傳參數(shù)信息

表4 7個(gè)鯉魚(yú)群體在10個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)性信息

續(xù)表4

群體參數(shù)位點(diǎn)HLJ346HLJ690HLJ011HLJ3948HLJ3727HLJ3410IGF-I-SSR2XG389CCE23CCE633建鯉等位基因數(shù)8141013131412151611有效等位基因數(shù)4.59.67.87.18.26.38.311.411.35.8期望雜合度0.7890.9100.8850.8730.8920.8540.8930.9270.9260.839觀測(cè)雜合度0.7190.844**0.094**0.9690.8440.844*0.8130.9060.9690.875**多態(tài)信息含量0.7490.8870.8580.8470.8660.8230.8670.9060.9050.806曬江鯉等位基因數(shù)9141614131811141410有效等位基因數(shù)5.16.310.37.26.011.18.010.69.04.3期望雜合度0.8150.8540.9180.8750.8460.9240.8890.920.9030.779觀測(cè)雜合度0.6560.387**1.0000.8750.7190.8750.710**0.7810.9060.844多態(tài)信息含量0.7790.8260.8960.8490.8190.9030.8620.8970.8780.734

注：*表示位點(diǎn)顯著偏離哈迪—溫伯格平衡(P<0.05)，**表示位點(diǎn)極顯著偏離哈迪—溫伯格平衡(P<0.01).

表5 7個(gè)鯉魚(yú)群體的平均遺傳參數(shù)

2.2 群體間的遺傳分化

7個(gè)鯉魚(yú)群體遺傳分化系數(shù)為0.015～0.141(表6)，存在不同程度的遺傳分化。其中，黑龍江鯉與太湖鯉、建鯉、曬江鯉，太湖鯉與建鯉、曬江鯉，曬江鯉與金邊鯉、建鯉群體間遺傳分化系數(shù)為0.015～0.046(遺傳分化系數(shù)<0.05)，遺傳分化均極顯著(P<0.01)，表明這些群體間出現(xiàn)了輕微程度的遺傳分化。而其余群體兩兩間遺傳分化系數(shù)均處于0.05～0.15間，遺傳分化均極顯著(P<0.01)，表明這些群體間屬于中等程度的遺傳分化。AMOVA分析結(jié)果顯示，來(lái)自群體間的遺傳變異占7.15%，而群體內(nèi)的遺傳分化占92.85%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，表明鯉魚(yú)群體主要的遺傳分化來(lái)自于群體內(nèi)部。利用軟件Structure 2.2對(duì)鯉魚(yú)種群進(jìn)行的遺傳結(jié)構(gòu)分析。本研究選取K值為2～7，重復(fù)計(jì)算20次，根據(jù)公式ΔK=[L″(K)]/s[L(K)]計(jì)算得出ΔK最大時(shí)K=4(圖1)。當(dāng)K取值為4時(shí)，貝葉斯分類結(jié)果顯示(圖2)，7個(gè)鯉魚(yú)群體分屬于4個(gè)類群，其中，黑龍江鯉群體、太湖鯉群體和建鯉群體與其他鯉魚(yú)群體間存在明顯的遺傳分化，劃分為一個(gè)類群；金邊鯉群體和曬江鯉群體較其他群體遺傳結(jié)構(gòu)分化明顯，劃為一個(gè)類群；剩余兩個(gè)池塘養(yǎng)殖興國(guó)紅鯉群體、福瑞鯉群體各自獨(dú)立劃為一個(gè)類群。

圖1 ΔK在不同K值時(shí)的計(jì)算結(jié)果

各個(gè)鯉魚(yú)群體間的Nei′s遺傳距離為0.286～0.977(表6)，其中以黑龍江鯉與太湖鯉群體之間的遺傳距離最小，而興國(guó)紅鯉與福瑞鯉群體之間的遺傳距離最大。據(jù)Nei′s遺傳距離構(gòu)建7個(gè)鯉群體的聚類樹(shù)，結(jié)果表明(圖3)，黑龍江鯉與太湖鯉兩個(gè)野生群體聚為一支后再與建鯉群體聚為一大支；稻田養(yǎng)殖金邊鯉和曬江鯉群體聚為的一支；興國(guó)紅鯉以及福瑞鯉群體再分別依次與其聚類。聚類結(jié)果與貝葉斯分類結(jié)果相符。除金邊鯉和曬江鯉群體地理位置距離近而聚為一類外，其余各群體間遺傳距離與群體間的地理距離沒(méi)有直接聯(lián)系。

圖2 7 個(gè)鯉魚(yú)群體的遺傳組分分析(K=4)

群體黑龍江鯉太湖鯉興國(guó)紅鯉金邊鯉福瑞鯉建鯉曬江鯉黑龍江鯉0.28620.68840.71740.65730.52920.5274太湖鯉0.0153**0.42620.61960.57730.4280.4488興國(guó)紅鯉0.1060**0.0768**0.74300.97660.87730.8066金邊鯉0.0686**0.0602**0.1236**0.82760.65640.4142福瑞鯉0.0606**0.0540**0.1411**0.0905**0.80350.8071建鯉0.0407**0.0329**0.1240**0.0678**0.0754**0.4279曬江鯉0.0421**0.0359**0.1199**0.0465**0.0774**0.0375**

注：**表示極顯著變化(P<0.01).

圖3 基于Nei′s遺傳距離構(gòu)建的7個(gè)鯉魚(yú)群體的UPGMA聚類樹(shù)

3 討 論

3.1 適用于檢測(cè)鯉群體遺傳結(jié)構(gòu)的微衛(wèi)星標(biāo)記

在水產(chǎn)動(dòng)物遺傳多樣性研究中，試驗(yàn)樣本數(shù)量和微衛(wèi)星標(biāo)記數(shù)量及類型，均會(huì)對(duì)研究結(jié)果的各遺傳參數(shù)產(chǎn)生一定的影響。研究表明，在使用微衛(wèi)星檢測(cè)群體遺傳多樣性試驗(yàn)中，當(dāng)群體樣本量大于30時(shí)，各遺傳參數(shù)變化幅度逐漸變小并趨于穩(wěn)定，得到的試驗(yàn)結(jié)果可靠性高[18-19]。當(dāng)使用的微衛(wèi)星標(biāo)記量為5～15個(gè)時(shí)，各遺傳參數(shù)有較大的浮動(dòng)，一般達(dá)到25個(gè)之后才逐步趨于穩(wěn)定，同時(shí)有研究也表明，使用標(biāo)記數(shù)為10個(gè)時(shí)，各遺傳參數(shù)數(shù)值呈現(xiàn)最低水平[18-19]。微衛(wèi)星標(biāo)記的多態(tài)性基于微衛(wèi)星核心重復(fù)單元及其重復(fù)次數(shù)[20]。其中，微衛(wèi)星的重復(fù)單元為2～6堿基，數(shù)量以二堿基為主，擴(kuò)增穩(wěn)定性屬三、四堿基最高，而擴(kuò)增穩(wěn)定性越高則可以更忠誠(chéng)地反映物種的遺傳信息[21-22]；微衛(wèi)星的重復(fù)次數(shù)與其多態(tài)性之間成正比例關(guān)系[23]。本研究中所使用的試驗(yàn)材料，除黑龍江鯉群體外，其余群體樣本量均大于30個(gè)，達(dá)到最低樣本量要求；所使用的微衛(wèi)星標(biāo)記的核心重復(fù)序列絕大多數(shù)為四堿基，重復(fù)次數(shù)均在10次以上(表3)，可更準(zhǔn)確地映射出物種的遺傳信息；而本研究使用10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記可用于檢測(cè)群體各遺傳參數(shù)的下限，在一定程度上會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成一定影響，但用于群體遺傳多樣性的初探，不僅可以省時(shí)、省力還可以節(jié)約成本，而且該結(jié)果還可為進(jìn)一步的研究做好鋪墊。

10個(gè)SSR標(biāo)記在7個(gè)鯉魚(yú)群體中，共檢測(cè)出242個(gè)等位基因，每個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)遺傳參數(shù)顯示，等位基因數(shù)、期望雜合度、觀測(cè)雜合度以及多態(tài)信息含量分別為15～45，0.851～0.954，0.390～0.881，0.833～0.949(表3)，均為高度多態(tài)性位點(diǎn)。魯翠云等[24]在福瑞鯉中檢測(cè)到平均有效等位基因數(shù)、觀測(cè)雜合度、期望雜合度和多態(tài)信息含量分別為4.559、0.695、0.741和0.702，說(shuō)明該群體處于高度多態(tài)水平(多態(tài)信息含量≥0.5)；曾繁振等[25]對(duì)3個(gè)鯉魚(yú)品種進(jìn)行遺傳多樣性分析得到，荷包紅鯉、興國(guó)紅鯉和長(zhǎng)江野鯉群體的平均多態(tài)信息含量分別為0.6253、0.6969和0.7775。二者的研究結(jié)果與本研究結(jié)果相似。而Li等[26]在研究6個(gè)鯉魚(yú)野生群體時(shí)發(fā)現(xiàn)，各個(gè)群體的平均多態(tài)信息含量?jī)H為0.44～0.64；魯翠云等[27]用鯉魚(yú)EST-SSRs分子標(biāo)記檢測(cè)長(zhǎng)江及黑龍江鯉群體結(jié)構(gòu)時(shí)，得到的各遺傳參數(shù)平均有效等位基因數(shù)、觀測(cè)雜合度、期望雜合度和多態(tài)信息含量分別為3.9135、3.4820，0.6067、0.5667，0.6737、0.6194和0.6308、0.5714。上述后二者的研究結(jié)果與本研究結(jié)果相比均偏低。分析造成研究結(jié)果差異的幾個(gè)因素：第一，微衛(wèi)星類型。本研究中所使用的微衛(wèi)星標(biāo)記核心序列重復(fù)次數(shù)均大于10，而魯翠云等[24]微衛(wèi)星標(biāo)記核心序列重復(fù)次數(shù)最少為7。第二，等位基因的檢測(cè)方法(分辨率)。不同檢測(cè)方法檢測(cè)微衛(wèi)星的多態(tài)性時(shí)會(huì)產(chǎn)生差異，傳統(tǒng)方法(聚丙烯酰胺凝膠電泳)分辨率低，而DNA測(cè)序儀檢測(cè)儀分辨率高，后者檢測(cè)到的位點(diǎn)數(shù)更多[28-29]。最后，微衛(wèi)星位點(diǎn)在基因組中的位置。理論上來(lái)說(shuō)，EST-SSR標(biāo)記多態(tài)性較基因組微衛(wèi)星(G-SSR)標(biāo)記的要低，在動(dòng)植物遺傳多樣性研究中均被報(bào)道[30-32]。G-SSR和EST-SSR標(biāo)記分別來(lái)源于基因組的非編碼區(qū)段和編碼區(qū)內(nèi)或靠近編碼區(qū)[33]。物種在進(jìn)化過(guò)程中，位于編碼區(qū)的EST-SSR標(biāo)記相對(duì)穩(wěn)定、變異率低[34]，而G-SSR則相反。微衛(wèi)星的重復(fù)單元呈現(xiàn)一定規(guī)律，EST-SSR標(biāo)記多為二核苷酸重復(fù)的微衛(wèi)星，G-SSR標(biāo)記的核心重復(fù)單元?jiǎng)t包括二核苷酸和多核苷酸，本研究微衛(wèi)星重復(fù)單元以四堿基重復(fù)單元為主，而魯翠云等[24,26]所使用的微衛(wèi)星標(biāo)記多以二堿基重復(fù)單元為主。綜上所述，本研究中檢測(cè)到7個(gè)鯉魚(yú)群體具有較高的遺傳多樣性，稻田鯉群體可提供豐富的多態(tài)性位點(diǎn)，是優(yōu)質(zhì)的育種材料；所使用的微衛(wèi)星位點(diǎn)能提供較豐富遺傳信息，是理想分子遺傳標(biāo)記，適用于檢測(cè)鯉魚(yú)群體遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)。

3.2 稻田養(yǎng)殖群體遺傳多樣性及群體間的比較

在本研究中另一個(gè)值得注意的是，興國(guó)紅鯉養(yǎng)殖群體的各項(xiàng)遺傳參數(shù)指標(biāo)均明顯低于野生群體，該群體共檢測(cè)到64個(gè)等位基因，并且在每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)均明顯少于其他群體，等位基因數(shù)丟失高達(dá)63.1%。類似的現(xiàn)象在其他物種中也有報(bào)道，Li等[43]利用微衛(wèi)星研究皺紋盤(pán)鮑(Haliotisdiscushannai)群體時(shí)發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖群體的等位基因數(shù)丟失率高達(dá)76%，推測(cè)原因?yàn)?，基礎(chǔ)群體少?gòu)亩觿∵z傳漂變現(xiàn)象的發(fā)生；Skaala等[44]在研究大西洋鮭(Salmosalar)時(shí)發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖群體雜合度雖然無(wú)明顯變化，但卻丟失了42%的等位基因，其推測(cè)原因可能為奠基者效應(yīng)。本研究中，興國(guó)紅鯉群體的各遺傳參數(shù)與上述兩種研究結(jié)果較為相似(等位基因數(shù)=6，期望雜合度=0.736，觀測(cè)雜合度=0.694)，推測(cè)其可能受到奠基者效應(yīng)、遺傳瓶頸效應(yīng)和人為選擇的影響。其余群體(金邊鯉、曬江鯉、福瑞鯉和建鯉)的雜合度較野生群體偏低，但卻不明顯，推斷這些養(yǎng)殖群體的基礎(chǔ)群體遺傳多樣性豐富，有效親本量大，繁殖過(guò)程較為科學(xué)。本研究中養(yǎng)殖群體中有8個(gè)位點(diǎn)經(jīng)Bonferroni校正后，仍極顯著偏離哈迪—溫伯格平衡，可能為養(yǎng)殖群體近親雜交、人工選擇等致使群體遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。綜上所述，稻田金邊鯉群體具有較高的雜合度、等位基因豐度和遺傳多樣性水平，在遺傳育種和改良過(guò)程中可作為優(yōu)質(zhì)育種材料，應(yīng)合理開(kāi)發(fā)和利用。

3.3 稻田鯉群體遺傳進(jìn)化

遺傳分化系數(shù)值可作為反映群體間遺傳分化程度的參考指標(biāo)。本研究中7個(gè)鯉魚(yú)群體的遺傳分化分析結(jié)果表明，群體間存在不同程度的遺傳分化，其中金邊鯉群體與曬江鯉群體間遺傳分化屬低等程度[45](0<遺傳分化系數(shù)<0.05)，與其余群體間遺傳分化達(dá)到中等程度[45](0.05<遺傳分化系數(shù)<0.15)。本研究以野生、池塘和稻田養(yǎng)殖群體作為參照，對(duì)金邊鯉群體進(jìn)行遺傳分化分析，其中，黑龍江鯉和太湖鯉可作為野生群體的代表；建鯉和福瑞鯉是育成品種，而興國(guó)紅鯉則是具有悠久養(yǎng)殖歷史的特色地理品種；稻田群體曬江鯉與金邊鯉均是廣西柳州地區(qū)具有地方特色的稻田養(yǎng)殖品種。建鯉的育種基礎(chǔ)群中母本為荷包紅鯉，父本為元江鯉(C.carpioyuankiang)[46]；興國(guó)紅鯉源于江西省，在當(dāng)?shù)匾延?300多年的養(yǎng)殖史[47]，與荷包紅鯉和玻璃紅鯉(C.carpiovar.wananensis)均是優(yōu)良的魚(yú)類種質(zhì)資源，常用作親本雜交出許多有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的雜交種，許多雜交鯉組合幾乎均含有興國(guó)紅鯉或荷包紅鯉的遺傳因子，如豐鯉、荷元鯉、三雜交鯉、建鯉等；福瑞鯉是中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心以野生黃河鯉和建鯉為基礎(chǔ)群體，通過(guò)1代群體選育后，連續(xù)4代BLUP家系選育而獲得的品種[48]；金邊鯉原產(chǎn)于廣西柳州市融水苗族自治縣，曬江鯉原產(chǎn)于廣西柳州市三江侗族自治縣，兩者均是具有地方特色的稻田養(yǎng)殖品種。因此，由以上信息可知，黑龍江鯉群體來(lái)源于黑龍江水系，太湖鯉、興國(guó)紅鯉群體來(lái)源于長(zhǎng)江水系，金邊鯉、曬江鯉群體來(lái)源于珠江水系，建鯉群體來(lái)源于長(zhǎng)江水系與元江水系雜交，福瑞鯉群體來(lái)源于長(zhǎng)江水系、元江水系及黃河水系。一般情況下，相同生態(tài)環(huán)境中的鯉亞科魚(yú)類間存在頻繁的基因交流現(xiàn)象，因此，雜交品種與雜交親本相同水系的鯉群體間具有一定的同源性，進(jìn)行聚類分析時(shí)會(huì)聚為一類，李建林等[37]對(duì)6個(gè)鯉魚(yú)群體遺傳差異的研究結(jié)果也支持該推測(cè)。而本研究中群體聚類分析和遺傳結(jié)構(gòu)結(jié)果顯示，除珠江水系的兩個(gè)稻田養(yǎng)殖品種金邊鯉和曬江鯉群體遺傳結(jié)構(gòu)較為相似且聚為一類外，其余群體進(jìn)行聚類的結(jié)果與溯源水系相關(guān)性較差。分析造成此類結(jié)果差異的原因：首先，隸屬?gòu)V西的兩個(gè)稻田金邊鯉和曬江鯉養(yǎng)殖群體起源地屬于相同水系，在地理位置上比較接近，相距約100 km，兩個(gè)群體間存在一定程度的基因交流。其次，金邊鯉群體基礎(chǔ)群體為野生群體，其基礎(chǔ)群體數(shù)量大且繁殖代數(shù)少；曬江鯉群體繁殖親本散布在各個(gè)養(yǎng)殖戶，在繁殖季節(jié)到來(lái)時(shí)，養(yǎng)殖戶將優(yōu)質(zhì)親本共享，相互交換用于配對(duì)繁殖子代，因而大大降低了奠基者效應(yīng)和遺傳漂變發(fā)生的幾率。最后，魚(yú)類的雜交子代繼承親本遺傳信息具有不均衡性[49]，雜交種群經(jīng)過(guò)幾個(gè)世代的人工繁殖，遺傳結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生不定向的變化。本研究還發(fā)現(xiàn)，除金邊鯉群體外，其余群體間存在不同程度的基因交流。推測(cè)魚(yú)類品種經(jīng)過(guò)人工選育、世代累進(jìn)、封閉繁殖、遺傳瓶頸效應(yīng)、奠基者效應(yīng)等因素，導(dǎo)致相同品種的魚(yú)類在不同地區(qū)養(yǎng)殖后遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變，親緣關(guān)系也發(fā)生相應(yīng)的變化。綜上所述，本研究使用不同地區(qū)、不同養(yǎng)殖模式及不同鯉魚(yú)品種作為參照，可更好的對(duì)金邊鯉種群的遺傳信息進(jìn)行合理的評(píng)估，7個(gè)鯉魚(yú)群體遺傳進(jìn)化分析結(jié)果表明，金邊鯉群體與野生和池塘養(yǎng)殖群體間遺傳分化明顯，而這些差異也造就了自身群體的特點(diǎn)(身型短小、膚黃腹圓、性情溫順、起捕率高、魚(yú)肉品質(zhì)高等)更適合稻田養(yǎng)殖模式，它可作為稻田鯉品種優(yōu)質(zhì)的育種材料。

3.4 小結(jié)

本研究通過(guò)利用野生、池塘和稻田養(yǎng)殖鯉魚(yú)群體遺傳多樣性現(xiàn)狀作為參照，可更好地對(duì)金邊鯉群體遺傳信息進(jìn)行評(píng)估，研究表明，7個(gè)鯉魚(yú)群體均呈現(xiàn)出較高的遺傳多樣性，其中稻田金邊鯉群體遺傳信息表明其均具有良好的育種潛力，可為稻田鯉品種遺傳育種和改良提供優(yōu)良的種質(zhì)資源。然而該群體遺傳多樣性相較野生群體已呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，推測(cè)養(yǎng)殖群體易受人為干涉影響，應(yīng)引起有關(guān)人員的重視。另一方面，本研究中的興國(guó)紅鯉養(yǎng)殖群體遺傳多樣性衰退嚴(yán)重，提示魚(yú)類原種種質(zhì)資源應(yīng)該要合理的保護(hù)和利用，并及時(shí)利用遺傳分子標(biāo)記對(duì)魚(yú)類群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)親本資源，防止人工養(yǎng)殖過(guò)程中奠基者效應(yīng)和遺傳瓶頸效應(yīng)的發(fā)生。本研究旨在對(duì)金邊鯉的遺傳學(xué)信息背景進(jìn)行初探，同時(shí)豐富稻田鯉種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)以及為稻田鯉新品種選育與遺傳改良提供參考信息。