泥蚶奉化種群與韓國種群形態特征和遺傳結構的差異分析

摘要：利用形態學標記和微衛星標記技術，研究了泥蚶奉化種群和韓國種群的殼形態和遺傳結構的差異，為泥蚶良種培育提供科學依據。對同批2齡泥蚶奉化種群和韓國種群的殼長（SL）、殼高（SH）、殼寬（SW）、殼頂寬（SRW）、總質量（TW）、軟體部質量（IW）進行測量，以各性狀的相對比值作為形態分析指標，考察了SH/SL、SW/SL、SRW/SL、IW/TW 4個指標的差異。方差分析和Tukey多重比較結果表明，韓國種群的SW/SL、SRW/SL 2個形態指標均極顯著高于奉化種群（P<0.01），表明韓國種群的殼型比奉化種群更加鼓脹；IW/TW極顯著高于奉化種群，表明韓國種群的軟體部含量高，即出肉率高。選用6個高度多態的微衛星標記分析了泥蚶韓國種群和奉化種群的遺傳差異，結果6個微衛星位點在2個種群中共檢測出64個等位基因，其中5個位點的PIC值>0.5，表現出高度多態性；遺傳多樣性分析表明，奉化種群和韓國種群在等位基因數、觀測雜合度、期望雜合度、PIC值等遺傳參數上差異很小，遺傳分化系數Fst為0022；但2個群體的遺傳距離為0.136 7，在TMP18、ETG7等位點的等位基因數和期望雜合度等參數上存在顯著差異，表明2個種群的遺傳結構已經發生了一定程度的變異。

關鍵詞：泥蚶；地理種群；形態學標記；微衛星標記；遺傳變異

中圖分類號： S968.31+4；S917.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0183-04

泥蚶（Tegillarca granosa）屬于廣溫廣鹽性貝類，廣泛分布于印度洋-西太平洋，在我國主要分布于山東以南沿海[1]，是我國四大養殖貝類之一，具有很高的經濟價值。然而，目前人工繁、養殖的泥蚶種質是未經遺傳改良的野生型，已出現了種質退化等制約泥蚶養殖業健康、可持續發展的現象，迫切需要對泥蚶種質進行改良[2]。雜交育種是遺傳改良和良種培育常用的有效方法，通過不同種群、不同基因型個體雜交，其雜交后代不僅可綜合雙親的優良性狀、增加變異性，還有可能產生超越雙親的雜種優勢[3]。關于海洋經濟貝類良種培育方面，已有不少雜交培育成功的先例，特別是不同地理種群間的“遠距離雜交”。不同地理種群間的“遠距離雜交”可克服種間雜交后代生殖和發育障礙，具有比較明顯的性狀表達等優點[4]，在海洋經濟貝類育種中得到了廣泛的應用，如太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）[5]、櫛孔扇貝（Chlamys farreri）[6-7]、皺紋盤鮑（Haliotis discus hannai）[8]、文蛤（Meretrix meretrix）[4，9]、馬氏珠母貝（Pinctada martensii）[10]、三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）[11]等均開展過不同地理種群的雜交，而關于泥蚶雜交育種方面的研究國內外還未見報道。然而開展泥蚶不同地理種群的“遠距離雜交”的前提是找出雜交親本的優良性狀，判斷是否為遠距離雜交的良好材料。雜交親本的優良性狀主要表現在生長速度、形態特征及遺傳多樣性水平高低等方面，因此對泥蚶不同地理種群的形態特征和遺傳結構差異分析成為開展泥蚶“遠距離雜交”的首要任務。

目前，國內外已用形態學標記[1，12]、同工酶[13]、線粒體COⅠ[14]、RAPD[15-16]、AFLP[2，17]等手段對泥蚶不同群體的遺傳變異進行了研究，但是利用形態學標記和SSR標記相結合的方法來研究泥蚶不同地理種群的遺傳變異還未見報道。本試驗利用形態學標記和SSR分子標記技術研究泥蚶奉化種群和韓國種群間的表型和遺傳差異，可望為下一步開展雜交育種實踐提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

從韓國釜山引進泥蚶種群，從浙江奉化自然海區取本地泥蚶種群，給予同樣的養殖環境，同時進行人工繁、養殖。隨機選取同批2齡泥蚶奉化種群和韓國種群樣品，活體帶回實驗室，用于形態學分析；每個群體隨機各取樣30顆，活體解剖取閉殼肌，無水乙醇固定，置于-20 ℃冰箱中保存，用于基因組DNA提取。

SSR分析所選用的引物來自周小龍等[18]、顧曉英等[19]已開發的序列，序列信息見表1。PCR反應所用Taq酶、dNTP、Buffer等購自TaKaRa公司，瓊脂糖、聚丙烯酰胺膠等均購自上海生工生物工程有限公司，20 bp marker購自美國 Thermo Scientific公司。

3 討論

隨著生物技術的發展，評價生物遺傳變異的方法也逐步更新，如形態學標記、生化標記、分子標記等。形態學標記即肉眼可見的或儀器可測量的特定生物外部形態特征，如生物體的形態性狀、生理性狀、雜交特性等表型特征，是最早被使用的一類遺傳標記[20]。形態特征是生物品種鑒定和分類的重要依據，具有直觀、簡便等優點，廣泛應用于海洋經濟貝類研究中，如以貝類“殼色”這一重要形態性狀為研究對象，培育出“蓬萊紅”櫛孔扇貝[21]、“中科紅”海灣扇貝[22]等。關于泥蚶形態學標記的研究，國內已有相關報道，如張永普等利用多變量形態度量學方法對我國山東、浙江、廣西和韓國4個地理種群的泥蚶形態變異進行了比較研究，分別測定了不同群體的殼長、殼高、殼頂寬等9個形態參數，結果表明泥蚶貝殼性狀（殼寬和殼高）是決定泥蚶不同地理種群的主要性狀[1]；蔣濤濤等定量分析了泥蚶殼形態性狀對活體質量和軟體部質量的影響，分別測量了殼長、殼寬、殼高、活體質量和軟體部質量等數據，發現殼寬和殼高是影響泥蚶活體質量、軟體部質量的主要因素，為泥蚶選擇育種提供了理論依據和理想的測度指標[12]。在前人的研究基礎之上，本試驗利用形態學標記來研究泥蚶韓國種群和奉化種群的形態差異，發現韓國種群的殼型比奉化種群更加鼓脹，且韓國種群的軟體部含量相對較高，即出肉率高，說明韓國種群較奉化種群表現出一定的生長優勢。

然而形態學標記也具有一定的局限性，因為生物的形態及表型性狀是遺傳因素和環境因素相互作用的結果，只研究表型變異不能完全或真實地反映遺傳變異[20]，因此須與其他手段相結合來更真實地反映種群間的遺傳差異。隨著分子生物學的快速發展，分子標記技術已廣泛地應用于種群間遺傳多樣性分析。分子標記是利用分子生物學方法來區分不同的種群或個體，是以個體間遺傳物質內核苷酸序列變異為基礎的遺傳標記，是DNA水平遺傳多態性的直接反映，與形態學標記相比，具有不易受環境或其他因素影響、多態性高、分辨率高等優點[23]。截至目前，已相繼出現了RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子標記技術。利用分子標記技術研究泥蚶種群遺傳多樣性的研究，國內外已有相關報道，如李太武等[15]、徐義平等[16]用RAPD技術研究了泥蚶不同地理種群的遺傳多樣性；鄭文娟等[14]利用線粒體COⅠ基因測序技術評價了我國沿海7個泥蚶地理群體的遺傳分化；姚韓韓等[2]、董迎輝等[17]利用AFLP技術對泥蚶不同選育群體進行了遺傳變異分析；而利用SSR分子標記技術來研究泥蚶不同種群間的遺傳差異，國內外還未見報道。與前述幾種分子標記相比，SSR標記具有數量豐富、共顯性、多態性高等優點[24]。為了更深入地研究泥蚶韓國種群和奉化種群間的遺傳差異，本研究選用6對高度多態的SSR引物對這2個種群的遺傳多樣性進行評價，結果表明韓國種群和奉化種群都具有較高的遺傳多樣性（PIC>0.5），種質資源處于良好、穩定狀態。從各項遺傳參數來看，奉化種群的遺傳多樣性要稍高于韓國種群，這有可能與韓國種群的引種有關，即引進的韓國泥蚶種群有可能對我國的養殖環境不適應，造成遺傳多樣性有所降低。這2個種群的遺傳距離為0.1367，特別在GTG2、TMP18、ETG7等位點中這2個種群的等位基因數和期望雜合度等參數存在顯著差異，表明這2個種群的遺傳結構仍存在一定程度的變異。

利用形態學標記和SSR分子標記技術相結合的方法來研究泥蚶奉化種群和韓國種群的遺傳變異，對下一步泥蚶優良品種選育具有一定的指導意義。根據韓國種群具有殼型鼓脹、出肉率高等優點，奉化種群遺傳多樣性稍高且適應環境能力強等優勢，可充分利用這2個種群的優勢，進行泥蚶韓國種群和奉化種群的雜交選育，以期培育出出肉率高、適應環境能力強的泥蚶優良品種。

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利用形態學標記和SSR分子標記技術相結合的方法來研究泥蚶奉化種群和韓國種群的遺傳變異，對下一步泥蚶優良品種選育具有一定的指導意義。根據韓國種群具有殼型鼓脹、出肉率高等優點，奉化種群遺傳多樣性稍高且適應環境能力強等優勢，可充分利用這2個種群的優勢，進行泥蚶韓國種群和奉化種群的雜交選育，以期培育出出肉率高、適應環境能力強的泥蚶優良品種。

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利用形態學標記和SSR分子標記技術相結合的方法來研究泥蚶奉化種群和韓國種群的遺傳變異，對下一步泥蚶優良品種選育具有一定的指導意義。根據韓國種群具有殼型鼓脹、出肉率高等優點，奉化種群遺傳多樣性稍高且適應環境能力強等優勢，可充分利用這2個種群的優勢，進行泥蚶韓國種群和奉化種群的雜交選育，以期培育出出肉率高、適應環境能力強的泥蚶優良品種。

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