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基于線粒體Cyt-b序列的太湖湖鱭與短頜鱭種群遺傳分析*

2020-07-26 10:35:16軒中亞劉洪波陳修報
漁業(yè)科學(xué)進展 2020年4期

軒中亞 姜 濤 劉洪波 陳修報 楊 健,

基于線粒體Cyt-b序列的太湖湖鱭與短頜鱭種群遺傳分析*

軒中亞1姜 濤2劉洪波2陳修報2楊 健1,2①

(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無錫漁業(yè)學(xué)院 無錫 214081;2. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江中下游漁業(yè)生態(tài)環(huán)境評價與資源養(yǎng)護重點實驗室 無錫 214081)

為了解太湖的湖鱭()與短頜鱭()的遺傳多樣性及遺傳分化情況,利用線粒體細胞色素b(Cyt-b)基因,開展了種群遺傳學(xué)研究。結(jié)果顯示,47條序列共有變異位點26個,其中,簡約信息位點12個,共得到22個單倍型。兩物種間st值達0.703,分化程度較高,種群間的基因流僅為0.212。湖鱭種群內(nèi)平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離為0.002,短頜鱭種群內(nèi)為0.001,而湖鱭與短頜鱭種間平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離為0.005,湖鱭與短頜鱭種間遺傳距離高于湖鱭種群內(nèi)部遺傳距離,也高于短頜鱭種群內(nèi)部遺傳距離。系統(tǒng)發(fā)育樹和單倍型網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)果顯示,湖鱭與短頜鱭分成2個大的類群,但有1個湖鱭個體與短頜鱭具有共有單倍型。總體結(jié)果顯示,湖鱭與短頜鱭之間存在明顯的遺傳分化,Cyt-b序列可用于區(qū)分湖鱭與短頜鱭個體。

湖鱭;短頜鱭;Cyt-b;遺傳分化

鱭屬()隸屬于鯡形目、鳀科,是我國常見的經(jīng)濟魚類。一般認(rèn)為,我國分布的鱭屬魚類有4種,即刀鱭()、鳳鱭()、七絲鱭()和短頜鱭() (袁傳宓等, 1976、1980)。另外,在太湖、巢湖等長江附屬湖泊中分布有能自然繁殖的刀鱭定居型群體,袁傳宓等(1976)將此群體定為刀鱭的亞種,即太湖湖鱭()。目前,湖鱭為太湖魚類組成的絕對優(yōu)勢種群(劉恩生等, 2005; 毛志剛等, 2011),關(guān)于太湖湖鱭的生長特征(毛志剛等, 2011)、生殖特性(孫雪興等, 1987)、種群數(shù)量變動(劉恩生等, 2005)、食物組成(王銀平等, 2016)等方面已有研究。然而,實際上太湖的鱭屬魚既有上頜骨長度大于頭長的個體,也有上頜骨長度小于頭長而符合短頜鱭定義(袁傳宓等, 1976、1980)的個體,但多數(shù)研究者將太湖內(nèi)的鱭屬魚類都歸為太湖湖鱭(唐文喬等, 2007; 許志強等, 2009; 周曉犢等, 2010),只有少數(shù)研究者(Yang, 2010)在其研究中將太湖中的短頜鱭與湖鱭分別敘述。

基于生化和形態(tài)特征(劉文斌等, 1995),線粒體序列(唐文喬等, 2007; 許志強等, 2009; 周曉犢等, 2010; 張凌, 2012),核基因AFLP分析(Yang, 2010)都得出湖鱭、短頜鱭與刀鱭之間未達到亞種、種分化程度的結(jié)論,認(rèn)為湖鱭、短頜鱭都只為刀鱭的淡水生態(tài)型。然而,由于湖鱭定義較難界定,在涉及湖鱭的研究中,存在誤將太湖中的短頜鱭個體當(dāng)做湖鱭的可能,進而導(dǎo)致遺傳分析結(jié)論的客觀性存疑。近期,有研究(程方圓等, 2019)開發(fā)了可以用來區(qū)分短頜鱭與刀鱭、湖鱭與刀鱭的SNP位點。然而,對于湖鱭與短頜鱭之間的分化程度和可區(qū)分度,仍需進一步研究。

線粒體DNA(mtDNA)具有母系遺傳、結(jié)構(gòu)簡單無內(nèi)含子、缺少重組、進化速率較快的特點(Rosel, 2017; DeSalle, 2017),已被廣泛用于物種鑒定和遺傳多樣性研究。其中,線粒體細胞色素b (Cyt-b)基因進化速率適中,適合種群水平遺傳差異的檢測,被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動物群體遺傳多樣性和遺傳分化研究中(Ma, 2011; 李大命等, 2017; 周華興等, 2019)。本研究室前期的工作中開發(fā)了利用鱭屬魚類線粒體序列區(qū)分刀鱭、鳳鱭、七絲鱭早期生活史個體的方法(孫超等, 2018),證明了線粒體序列用于判別鱭屬魚類的潛力,為了解湖鱭與短頜鱭之間尤其是共同分布在太湖內(nèi)的湖鱭與短頜鱭之間的遺傳分化程度和可區(qū)分度提供了可能。因此,本研究擬通過對太湖區(qū)域內(nèi)同水域存在的湖鱭與短頜鱭mtDNA Cyt-b全序列的測定和分析,來嘗試評估其遺傳多樣性,探討其遺傳分化關(guān)系,以期為其分化程度的把握、今后資源的區(qū)分及相關(guān)的保護和開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本采集及DNA提取

47尾活體鱭采自太湖無錫黿頭渚游船碼頭附近水域漁船的漁獲物,立即取少量肌肉組織固定在95%的乙醇中,其余魚體保存在放置了冰盒的便攜式采樣箱中,帶回實驗室后均保存在–20℃冰箱中備用,解剖前測量全長、體重、上頜骨長、頭長等數(shù)據(jù),并計算上頜骨長/頭長的值以區(qū)分湖鱭與短頜鱭,上頜骨長/頭長低于1的為短頜鱭,高于1的為湖鱭(袁傳宓等, 1976) (表1)。DNA提取采用康為世紀(jì)生物科技有限公司的柱式基因提取試劑盒,按照說明書進行操作。提取后的DNA溶液在1.0%的瓊脂糖凝膠上進行電泳,以檢測其質(zhì)量。檢測合格后保存在–20℃?zhèn)溆谩?/p>

1.2 mtDNA擴增及測序

參照刀鱭線粒體全基因組序列(Zhao, 2016),通過Primer premier 5.0軟件(Singh, 1998) 設(shè)計引物(F: CAACCAGACCCAAAATCAAT, R: CT TTGGGAGCTAGTGGTGG)用于擴增Cyt-b序列,該對引物擴增的區(qū)域包括刀鱭Cyt-b序列全長及上下游其他基因部分序列,以保證測序結(jié)果的準(zhǔn)確性。

PCR擴增反應(yīng)混合物體系包括:100 ng DNA模板,12.5 μl 2×Master Mix(康為世紀(jì)生物科技有限公司),引物(10 mmol/L)各0.5 μl,加蒸餾水至終體積25 μl。PCR反應(yīng)程序:95℃預(yù)變性5 min;94℃變性1 min,58.1℃退火45 s,72℃延伸90 s,共30個循環(huán);最后,72℃延伸10 min。PCR擴增產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,然后,用上海生工生物工程技術(shù)有限公司的UNIQ-1柱式PCR產(chǎn)物純化試劑盒進行純化回收,對產(chǎn)物使用ABI3730XL測序儀(天霖生物技術(shù)有限公司)進行雙向測序。

1.3 數(shù)據(jù)分析

正反序列經(jīng)過組裝后輔以人工校正,得到一致序列,校對后的序列在GenBank中進行BLAST搜索,確定是目標(biāo)Cyt-b序列。對獲得的序列在BioEdit軟件(https://bioedit.software.informer.com)中進行多重比對,檢視比對過的結(jié)果,手工去除多余的堿基,獲得1141 bp的Cyt-b全序列。從文獻中下載刀鱭Cyt-b序列(登錄號FJ460629-FJ460640, FJ460669-FJ460680)與本實驗獲得的湖鱭、短頜鱭共同用于分析系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。另外,從GenBank中下載七絲鱭與鳳鱭的Cyt-b序列,與本研究所獲得的湖鱭與短頜鱭序列進行遺傳距離的計算。

由DnaSP軟件(Rozas, 2003)輸出單倍型文件,由Popatr軟件(http://popart.otago.ac.nz)構(gòu)建median joining network (MJN)以分析單倍型之間的關(guān)系。采用Arlequin軟件(Excoffier, 2005)計算兩種群間的st值,用以檢驗種群遺傳結(jié)構(gòu),通過10000次重抽樣檢驗其顯著性。MEGA7軟件用于計算基于Kimura two-parameter(K2P)模型的種間的平均遺傳距離和各自種群內(nèi)部的平均遺傳距離(Kumar, 2016)。通過DAMBE軟件進行堿基替換的飽和性檢驗(Xia, 2001):基于轉(zhuǎn)換和顛換對K2P遺傳距離作圖分析和指數(shù)ISS檢測,以檢驗Cyt-b序列是否適合用于分析系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。以鳳鱭、七絲鱭作外類群,在MEGA7軟件中計算整體序列的平均遺傳距離以判斷是否適合鄰接法(Neighbor-joining method, NJ)建樹,平均距離計算過程中誤差評估采取Bootstrap法,重復(fù)次數(shù)為1000次。基于K2P模型采用鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,各分支的支持率采用1000次Bootstrap檢驗。

表1 太湖湖鱭與短頜鱭的上頜骨長/頭長、全長、體重

Tab.1 The ratio of the supermaxilla length to head length, total length and body weight in C. nasus taihuensis and C. brachygnathus collected from the Taihu Lake

2 結(jié)果

測序共得到47條序列,經(jīng)BLAST比對,確定是目標(biāo)序列,比對后使用BioEdit軟件截取1141 bp的Cyt-b全序列(序列已提交到GenBank)。經(jīng)DnaSP軟件檢測,共有變異位點26個,其中,簡約信息位點12個,共得到單倍型22個。湖鱭具有單倍型19個,其中,湖鱭特有單倍型18個;短頜鱭中具有單倍型4個;湖鱭與短頜鱭共享1個單倍型,該單倍型對應(yīng)的9個個體中,有1個個體為湖鱭,其他都是短頜鱭。

根據(jù)上頜骨長度與頭長之比將樣本分為湖鱭與短頜鱭2個種群(表1),兩種群間基于的Cyt-b序列的固定指數(shù)st值達0.703(表2),分化程度較高;兩種群間的基因流僅為0.212,顯示兩種群之間的基因流十分微弱。st的值在統(tǒng)計上達到了顯著水平(< 0.001)。

湖鱭和短頜鱭種群內(nèi)平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離分別為0.002和0.001,而湖鱭與短頜鱭種群間平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離為0.005,高于湖鱭和短頜鱭種群內(nèi)部的平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離。但湖鱭與七絲鱭的遺傳距離為0.034,與鳳鱭的遺傳距離為0.086;短頜鱭與七絲鱭的遺傳距離為0.033,與鳳鱭的遺傳距離為0.085,遠高于湖鱭與短頜鱭之間的遺傳距離(表3)。

表2 不同種類間的st值與基因流

Tab.2 Fst value and gene flow between C. nasus taihuensis and C. brachygnathus

注:對角線下方為成對間st值,對角線上方為基因流。 “***”表示st的顯著水平(<0.001)

Note: Under catercorner:stbetween populations; Above catercorner: Gene flow between populations. “***” indicates thestreaches significant level at<0.001

Cyt-b序列的堿基替代飽和度檢驗結(jié)果顯示,對稱的進化樹和非對稱的進化樹其Iss.c值均大于Iss值,且差異極顯著(雙尾檢驗=0.0000),這表明堿基替換未飽和,適合構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。經(jīng)檢驗,整體平均距離為0.013(0<0.013<1),適合構(gòu)建NJ系統(tǒng)發(fā)育樹。在NJ系統(tǒng)發(fā)育樹上,22個單倍型構(gòu)成了2個大的分支,其中一個分支的4個單倍型中,3個為短頜鱭的單倍型,1個為湖鱭、短頜鱭的共享單倍型,另一個分支的18個單倍型全部為湖鱭的單倍型(圖1),兩大主要分支之間的支持度達到100。基于湖鱭與短頜鱭的Cyt-b序列構(gòu)建的單倍型網(wǎng)絡(luò)圖分為截然不同的兩部分(圖2),在A部分與B部分之間的變異步數(shù)較大。A部分里,主要是湖鱭的特有單倍型;B部分里,1個湖鱭個體具有該單倍型。從GenBank下載的刀鱭單倍型與湖鱭、短頜鱭單倍型共同構(gòu)建NJ系統(tǒng)發(fā)育樹上,46個單倍型仍然構(gòu)成2個大的分支,其中一個分支上的4個單倍型中,3個為短頜鱭的單倍型,1個為湖鱭、短頜鱭的共享單倍型,另一個分支上的42個單倍型為湖鱭與刀鱭的單倍型,湖鱭與刀鱭單倍型互相交雜,共同構(gòu)成一個大的分支(圖3),兩大主要分支之間的支持度達到99。

表3 湖鱭、短頜鱭與鳳鱭種類間及種類內(nèi)平均Kimura雙參數(shù)遺傳距離

Tab.3 Mean value of the Kimura’s two-parameter distance between and within C. nasus taihuensis,C. brachygnathus, C. grayii and C. mystus

注:對角線下方為種群間平均遺傳距離,對角線為種群內(nèi)平均遺傳距離

Note: Under catercorner: Genetic distance between populations; On catercorner: Genetic distance within populations

圖1 基于湖鱭、短頜鱭Cyt-b基因序列構(gòu)建的鄰接法(NJ)系統(tǒng)進化樹

分支上的數(shù)字為自舉檢驗支持率

Numbers on each branch refer to bootstrap value

圖2 基于Cyt-b單倍型構(gòu)建的單倍型網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

圓的大小代表單倍型頻率,橫線代表突變步數(shù)

The size of circles are corresponded to haplotype frequency, the number ofvertical bars on the line indicates the steps of substitutions separating two haplotypes

3 討論

在本研究中,湖鱭與短頜鱭間的平均遺傳距離為0.005,高于湖鱭、短頜鱭各自內(nèi)部的平均遺傳距離,但遠低于湖鱭、短頜鱭分別與鳳鱭、七絲鱭之間的遺傳距離。這一結(jié)果與唐文喬等(2007)、周曉犢等(2010)、張凌(2012)、許志強等(2009)基于線粒體研究得出刀鱭、湖鱭、短頜鱭之間的遺傳距離的結(jié)果相似。本研究基于Cyt-b序列使用NJ法得出的系統(tǒng)發(fā)生樹及單倍型網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖都顯示,除1個湖鱭個體具有共享單倍型外,湖鱭與短頜鱭分為截然不同的2個支系,顯示了利用該方法進行湖鱭與短頜鱭早期生活史個體區(qū)分的潛力。同時,為了進一步驗證該方法的可靠性,作者加入了從GenBank上下載到的刀鱭Cyt-b單倍型序列,發(fā)現(xiàn)湖鱭與刀鱭構(gòu)成一個大的支系,且相互混在一起,而短頜鱭構(gòu)成另一個大的支系(圖3),表明了該方法的可靠性。袁傳宓等(1976)指出,湖鱭為“定居型刀鱭”,并指出刀鱭上頜骨長超過頭長,短頜鱭上頜骨較短一般不超過頭長。在本研究中,湖鱭(上頜骨長/頭長>1)與刀鱭的單倍型聚在一起,相互混雜,顯示刀鱭與湖鱭之間缺乏遺傳分化,為湖鱭是“定居型刀鱭”的觀點提供了證據(jù)。另外,王倩等(2017)等基于大量單拷貝核基因SNP分析了長江刀鱭與洞庭湖短頜鱭,證明刀鱭、短頜鱭之間具有明顯的遺傳分化,已經(jīng)達到了種間分化的程度。那么湖鱭作為定居型的刀鱭,與短頜鱭之間也應(yīng)該具有遺傳分化,而本研究的結(jié)果證實了這一點。本研究中,湖鱭與短頜鱭分為截然不同兩支系的情況與前人研究有所不同。在唐文喬等(2007)、周曉犢等(2010)、張凌(2012)的研究中,僅指出其研究中湖鱭的采樣地點為太湖、巢湖,未對上頜骨長/頭長進行描述。許志強等(2009)的研究中報道了湖鱭樣本的上頜骨長/頭長范圍為0.882~ 1.133,顯示這批樣本中有部分個體的上頜骨長是小于頭長的。同樣,袁傳宓等(1980)研究也發(fā)現(xiàn),太湖中同時存在上頜骨長/頭長>1、上頜骨長/頭長<1兩種形態(tài)的鱭魚。那么,在上述的遺傳分析中,很可能有將湖中的短頜鱭當(dāng)作湖鱭分析的情況,由此得出的短頜鱭與湖鱭遺傳上不能區(qū)分的結(jié)果顯然不夠可靠。本研究在區(qū)分上頜骨長/頭長比率這一形態(tài)差異的基礎(chǔ)上進行的遺傳分析發(fā)現(xiàn)形態(tài)差異與遺傳差異具有良好對應(yīng)關(guān)系,即上頜骨長/頭長>1的湖鱭與上頜骨長/頭長<1的短頜鱭之間是具有明顯遺傳分化的。因此,建議在今后關(guān)于湖鱭的研究中明確湖鱭的定義,即湖鱭為定居型刀鱭,避免將同一湖泊內(nèi)共存的湖鱭與短頜鱭混淆。同時,湖鱭與短頜鱭的形態(tài)型與Cyt-b遺傳型之間良好的對應(yīng)關(guān)系,顯示了Cyt-b序列在區(qū)分形態(tài)上難以區(qū)分的湖鱭與短頜鱭的卵及仔稚魚等早期生活史個體方面的應(yīng)用潛力。

圖3 基于刀鱭、湖鱭、短頜鱭Cyt-b基因序列構(gòu)建的鄰接法(NJ)系統(tǒng)進化樹

分支上的數(shù)字為自舉檢驗支持率,r表示從GenBank上下載的刀鱭Cyt-b序列

Numbers on each branch refer to bootstrap value, r representsCyt-b sequences ofdownloaded from GenBank

本研究結(jié)果顯示,湖鱭與短頜鱭之間的固定系數(shù)st達0.703,基因流為0.212。Wright(1965)提出的遺傳分化范圍(st<0.05,低度分化;0.050.15,分化程度較高;st>0.25,分化程度極大),在群體遺傳研究中得到廣泛應(yīng)用(Bracken, 2015; Zhou, 2018; 黃鎮(zhèn)宇等, 2019)。該參數(shù)顯示,湖鱭與短頜鱭的分化程度已經(jīng)達到極大。當(dāng)不同種群間的基因交流越充分,其遺傳分化就越小,當(dāng)N<1時,意味著基因流不足以維持遺傳勻質(zhì)化,遺傳漂變會導(dǎo)致遺傳分化(Slatkin, 1987)。本研究得到的湖鱭與短頜鱭間的線粒體基因流為0.212,顯示其基因流已不足以維持遺傳勻質(zhì)化,遺傳漂變等因素會導(dǎo)致湖鱭與短頜鱭進一步分化。湖鱭與短頜鱭之間遺傳距離低于湖鱭與鳳鱭、短頜鱭與鳳鱭之間的種間遺傳距離,這種情況在一些其他屬中也比較常見。例如,在北美鯡科(Clupeidae)、西鯡屬()中,與之間的凈核苷酸差異(0.0042),遠小于它們分別與其他西鯡屬物種間的差異(0.0329~0.0936)(Bowen, 2008);在蝠鲼科(Mobulidae)中和間的遺傳距離(0.00313~0.00681)也遠小于它們分別與屬內(nèi)其他物種間的遺傳距離(0.02992~0.13198),研究者認(rèn)為這是由于其分化的時間比起屬內(nèi)其他物種的分化時間短(Kashiwagi, 2012)。Nei(2013)提出,在遺傳距離較小時,遺傳距離與分化時間近似成線性關(guān)系。蘇思博等(2019)基于Cyt-b序列發(fā)現(xiàn),黑錦蛇()和赤峰錦蛇()各自的少部分群體之間存在st值顯示分化極大而遺傳距離極小,并認(rèn)為這可能是由于種群處于分化早期,單倍型之間的關(guān)系較近,因此,種群間遺傳距離較低,但各種群間單倍型的頻率差異造成了st值較高,也可能與所采集樣本分布不均勻有關(guān)。與之類似,湖鱭與短頜鱭之間遺傳距離較低,而st值較高的原因可能就是它們之間的分化時間較短,還沒有積累足夠多的變異位點,但兩種群間的單倍型分布已經(jīng)有了極大變化,從而導(dǎo)致st值較高。當(dāng)然,也不能完全排除采樣不均的可能性。

本研究中湖鱭與短頜鱭之間存在的共享單倍型應(yīng)該是不完全譜系分選或漸滲雜交的結(jié)果。Avise等(2000)提出,物種形成初期的物種首先形成一個復(fù)系的類群,之后會演化成并系的類群,最終形成互為單系的簇,湖鱭、短頜鱭之間尚未達到單系,表明它們之間的分化可能仍處于較早的階段,相同的祖先單倍型仍殘留在不同的種群中,最終可能會在遺傳漂變等因素的作用下,共享單倍型在其中一個種群中固定下來,成為其特有單倍型(Funk, 2003; Tang, 2012),本研究共有單倍型較低的出現(xiàn)頻率也暗示了這一點。除了不完全譜系分選,漸滲雜交也可能是共享單倍型出現(xiàn)的原因(Rapson, 2012; Zhang, 2018)。因此,對湖鱭與短頜鱭之間的共有單倍型,另一個可能的解釋就是湖鱭與短頜鱭之前已經(jīng)分化為2個不同的支系,但仍存在雜交的潛力,發(fā)生過漸滲雜交。湖鱭與短頜鱭都屬于淡水定居生態(tài)型,具有類似的形態(tài)和生態(tài)特征,并且在太湖中處于陸封狀態(tài),產(chǎn)卵時間、產(chǎn)卵場所都具有較大重疊(袁傳宓等, 1976)。然而,湖鱭與短頜鱭之間較高的遺傳分化、較低的基因流顯示它們之間的基因交流程度很低。這似乎顯示了湖鱭與短頜鱭之間存在生殖隔離,正是這種生殖隔離機制阻止了湖鱭與短頜鱭之間自由交配,維持了形態(tài)與譜系之間的對應(yīng)關(guān)系。而對于這種生殖隔離的程度與機制,目前的數(shù)據(jù)還不能精確得出結(jié)論,尚需進一步的研究核基因及其生態(tài)特征以獲得更多的信息。

本研究結(jié)果顯示,太湖中同域存在的湖鱭與短頜鱭種群之間具有高度的遺傳分化,種群間基因流微弱;除少數(shù)共享單倍型外,在系統(tǒng)發(fā)育樹上形成相互獨立的支系。這就相應(yīng)提示研究者,在今后進行相關(guān)研究時,宜注意區(qū)別對待湖鱭與短頜鱭個體。同時,也為湖鱭與短頜鱭早期生活史個體的判別提供了一種相對可靠的方法。當(dāng)然,要更準(zhǔn)確全面地了解湖鱭與短頜鱭的精細遺傳結(jié)構(gòu)和更準(zhǔn)確的判別方法,尚需要進一步擴大采樣范圍,并應(yīng)用其他線粒體、微衛(wèi)星等分子標(biāo)記,進一步開展深入的分析探索。

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Genetic Divergence ofandPopulations Based on the Mitochondrial Cyt-b Gene

XUAN Zhongya1, JIANG Tao2, LIU Hongbo2, CHEN Xiubao2, YANG Jian1,2①

(1. Wuxi Fisheries College, Nanjing Agricultural University, Wuxi 214081; 2. Key Laboratory of Fishery Eco-Environment Assessment and Resource Conservation in Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214081)

has become a dominant species of fish in Taihu Lake, China. However,is often confused with, and identification problems still exist today. The fish with length ratio of supermaxilla/head > 1 are believed to be the former species, while those with length ratio of supermaxilla/head < 1 are believed to be the latter. Asprevious studies have classified all of thefish in Taihu Lake as, there are doubts about the accuracy of the results of these studies on genetic differentiation betweenand. In light of the above information, we have used morphological features to distinguish betweenanddetermined genetic divergences among the two putative species, and tested whether the Cyt-b sequence can identify unknown individuals at early life stages betweenand. In the present study, we have determined the genetic diversity, genetic structure, genetic divergence, and population demographic history between the two phenotypes ofandusing the mitochondrial Cyt-b gene. A total of 22 haplotypes were found among 47 sequences of the Cyt-b gene, from the 33 individuals ofand 14 individuals of. The results showed that 26 polymorphic nucleotide sites were detected among all of the Cyt-b sequences, including 12 parsimony-informative sites. The value of Kimura’s two-parameter distance forandwas 0.002 and 0.001, respectively. Moreover, the value of Kimura’s two-parameter distance amongand, was 0.005. This situation means that the genetic divergence among the two putative species was higher than that within each species.Fanalysis showed a significantly higher level of genetic variance among the two putative species (F=0.703,≤0.001). The gene flow between the two putative species was 0.212, lower than 1, and suggesting that the two phenotypes had almost no gene exchange. Additionally, two distinct clades were detected by phylogenetic analysis, and they were forand, respectively. A haplotype was shared by these phenotypes. Furthermore, the median-joining network produced was similar to the topology of the phylogenetic tree. In summary, mtDNA analysis of this study revealed that there were significant genetic divergences betweenand, the gene flow between them was weak, and two distinct clades could be detected by phylogenetic analysis, and the Cyt-b sequence could be used to differentiate at early life stages betweenand.

;;Cyt-b;Genetic divergence

YANG Jian, E-mail: jiany@ffrc.cn

Q958.8

A

2095-9869(2020)04-0033-08

10.19663/j.issn2095-9869.20190419006

http://www.yykxjz.cn/

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Xuan ZY, Jiang T, Liu HB, Chen XB, Yang J. Genetic divergence ofandpopulations based on the mitochondrial Cyt-b gene. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(4): 33–40

* 中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目(2017JBFR02; 2018GH14)和江蘇省科技項目(BK20160204)共同資助 [This work was supported by Central Public-Interest Scientific Institution Basal Research Fund (2017JBFR02; 2018GH14), and Science and Technology Projects of Jiangsu Province (BK20160204)]. 軒中亞,E-mail: 963531709@qq.com

楊 健,研究員,E-mail: jiany@ffrc.cn

2019-04-19,

2019-05-09

(編輯 馮小花)

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