鲂属（Megalobrama）隶属于鲤形目（Cypriniformes）,鲤科（Cyprinidae）,鲌亚科（Culterinae）,包含团头鲂（M.amblycephala）、三角鲂（M.skolkovii）、广东鲂（M.hoffmanni）和厚颌鲂（M.pellegrini）4个物种,是我国分布较广泛的淡水经济鱼类。近年来受自然环境以及人为因素的影响,鲂属鱼类野生资源严重衰退,而有关鲂属鱼类种质资源保护和群体遗传学的研究甚少。随着高通量测序技术的发展,联合基因组学和群体遗传学不仅可获得物种群体遗传信息,同时有助于揭示物种多样性的形成及环境适应性机制。本研究利用X光透射照相法检测了鲂属鱼类的可量比例性状和可数性状,并对鲂属鱼类的形态学参数进行了比较和分析;扩增了鲂属鱼类的线粒体细胞色素b（Cytochrome b）和控制区（Control region）序列,分析了鲂属鱼类不同地理群体的多样性和遗传差异;以前期获得的团头鲂全基因组为参考,采用全基因组重测序方法建立鲂属鱼类群体基因组变异数据库,通过可信度较高的SNP信息探究了鲂属鱼类的群体结构、进化关系及种群演变历史,并利用选择清除分析发掘与鲂属鱼类食性差异相关的候选基因,进而揭示其环境适应性形成的机制。研究将阐明鲂属鱼类形态差异、遗传变异、群体结构及种群历史动态演变,揭示鲂属鱼类群体进化过程及对环境的适应性分子机制,为我国鲂属鱼类的种质资源保护提供科学依据。主要研究内容和结果如下:1.基于X光透射照相法的鲂属鱼类形态差异分析利用X光透射照相法共对鲂属4个物种的34项可量比例性状和12项可数性状进行了检测和分析。结果表明头长/体长、尾柄长/体长、2-4/体长、2-5/体长、4-5/体长和6-9/体长等可量比例性状在鲂属种间具有显著性差异（P<0.05）。主成分分析结果表明在主成分1中起关键作用的是与鱼体背腹轴相关的性状,主成分2中起关键作用的是与鱼体头尾轴相关的性状,而主成分3中起关键作用的是与鱼体游动相关的性状。多元统计分析结果揭示了广东鲂与其他三种鲂的亲缘关系最远,而三角鲂和厚颌鲂的亲缘关系最近。研究通过将传统人工测量方法和X光透射照相法的测量结果进行比较分析,发现鲂属可量性状指标的平均值在两种方法中的差异均较小,而T检验结果显示,共有17项可量比例性状在两种方法间有显著性差异,其中11项性状指标是传统手工检测明显大于X光照相法检测结果,研究推测这可能与鱼体表面具有一定的曲度有关。2.基于线粒体序列的鲂属鱼类群体遗传多样性和遗传分化通过对鲂属鱼类线粒体Cytb和CR序列进行扩增,研究发现鲂属鱼类不同群体共定义到了47个单倍型,广东鲂和三角鲂群体的单倍型多样性（Hd）和核苷酸多样性（Pi）均较高。单倍型网络图结果表明团头鲂和广东鲂各形成一个单系群,三角鲂和厚颌鲂则聚为一枝。另外鲂属鱼类不同地理群体间均有较高水平的遗传分化,尤其是在不同物种间表现最为明显。而广东鲂与鲂属其他物种群体间的遗传差异度最大。单倍型Hap1和Hap25为团头鲂和三角鲂的共享单倍型,研究推测在这两个物种间可能存在基因渗入。通过对鲂属鱼类不同群体间的基因流（Nm）进行统计,结果发现团头鲂的梁子湖群体和三角鲂的金沙河群体间存在较高水平的基因交流。而错配分析结果揭示了大多数鲂属群体积累了很多低等频率的等位基因,而少数群体中则积累了较多中等频率的等位基因。3.基于全基因组重测序的鲂属鱼类群体遗传变异及遗传结构分析通过与团头鲂全基因组比对,统计出鲂属样本的变异位点,结果发现团头鲂、广东鲂、厚颌鲂和三角鲂的单核苷酸多态性（SNP）变异位点数目分别为16,235,392个、16,133,317个、6,825,670个、17,179,046个,这些位点的分布类型主要包括基因间区、内含子区、3’端非翻译区、5’端非翻译区、非同义突变和同义突变。插入缺失位点（In Del）的分布分别为:团头鲂3,737,686个、广东鲂4,097,403个、三角鲂1,649,876个、厚颌鲂4,006,423个。结构变异位点（SV）的分布分别为:团头鲂108,169个、广东鲂95,589个、厚颌鲂59,356个、三角鲂102,721个。而拷贝数变异位点（CNV）在鲂属四个物种中的分布依次为团头鲂39,777个、广东鲂27,854个、厚颌鲂20,665个、三角鲂35,930个。进化树结果显示三角鲂和厚颌鲂首先聚为一枝,接着与团头鲂聚,最后再与广东鲂聚。群体遗传结构分析表明鲂属鱼类可分为六个亚群,即团头鲂和厚颌鲂群体各为一个亚群,广东鲂群体分为海南和珠江流域两个亚群,三角鲂群体分为抚远和其他流域两个亚群。群体间的分化指数（Fst）显示广东鲂与鲂属其余三个物种之间均有较大程度的遗传分化,而三角鲂和厚颌鲂之间仅有中等程度的遗传分化。另外研究发现三角鲂和广东鲂的核苷酸多样性（π）要高于团头鲂和厚颌鲂,而三角鲂的LD衰减速度大于团头鲂和厚颌鲂。Treemix结果显示基因流方向由团头鲂指向了三角鲂。因此,研究推测团头鲂对三角鲂的基因渗入增加了三角鲂核苷酸多样性水平,并进一步提高了三角鲂LD衰减速度。4.鲂属鱼类群体历史及食性研究结合分化时间和祖先地理分布的结果,研究推断鲂属鱼类原始分布于珠江流域,冰川时期一部分扩散至海南岛,而其余大部分是向中国北部扩散,包括长江、黑龙江和乌苏里江流域。冰川时期海平面的下降,在南中国海形成了宽广的大陆架和陆桥,广东鲂通过广阔的大陆架实现种群的迁移。长江流域的团头鲂、三角鲂和厚颌鲂在第四纪冰期有效种群数量整体呈现下降趋势,直到第四纪冰川末期气候变暖才开始有所增加。通过选择清除分析,团头鲂主要是以高纤维、低能量的水生维管束植物为食,研究发现团头鲂主要通过脂肪酸的氧化和脂质代谢的适应性变化增强能量代谢。而广东鲂是一种杂食性鱼类,其食物组成以淡水壳菜和浮游动物为主,其代谢方式是利用胆固醇代谢来促进肠道对胆固醇、脂肪和亲脂性维生素的吸收。