论文部分内容阅读
目的:1.运用16SrRNA和28SrRNA基因联合序列,对雅鲁藏布江大峡谷墨脱县区段内墨脱近溪蟹5个地理群体间的遗传结构进行分析,同时初步了解河流、山脉在不同群体进化中可能所起的作用。2.获取墨脱近溪蟹线粒体全基因组数据,结合Genbank数据库中业已公布短尾类线粒体全基因组数据,并基于线粒体基因组13个蛋白编码基因构建系统发生树,探讨墨脱近溪蟹在短尾类中的系统发生关系。方法:1.依据戴爱云先生（1990）所报告墨脱近溪蟹这一唯一物种分布线索,并结合本研究室于2013年4月和2014年8月间两次前往大峡谷所进行的实地科学考察,以期探明墨脱近溪蟹在雅鲁藏布江大峡谷地域详细和真实地理分布状况。获取雅鲁藏布江大峡谷墨脱县区段5个不同地理群体共计128个墨脱近溪蟹标本的16SrRNA及28SrRNA基因序列数据,将两基因序列分别进行比对及保守区选择,Sequence Matrix软件将其形成总序列达981bp的联合序列。基于联合序列计算其基因流、群体间及群体内的遗传距离、进行中性检验及单倍型网络分析等。2.测定并上传墨脱近溪蟹线粒体全基因组数据,其全长17971bp,分析其22个tRNA所存在的错配现象、13个蛋白编码基因的密码子使用情况等。结合Genbank数据库中业已公布短尾类线粒体全基因组数据,同时基于13个蛋白编码基因构建系统发生树探讨墨脱近溪蟹在短尾类及淡水蟹类中的分类地位。结论:1.初步研究证实,墨脱近溪蟹仅局限性分布于大峡谷下游所属墨脱县区段的墨脱镇、达木乡、德兴乡和背崩乡背崩村、巴登村等雅鲁藏布江干流之上的细小支流中,其栖息地海拔高程为812m-1548m。在上述区域仅发现和采集到近溪蟹属墨脱近溪蟹这一单一物种,其原因有待后续进一步研究。将上述地域所采集淡水蟹成蟹雄性第一腹肢及其它重要形态学特征与墨脱近溪蟹模式标本进行比对,两者形态相一致,证明所采集淡水蟹标本即为墨脱近溪蟹。2.墨脱近溪蟹5个地理群体共计128条联合基因序列发现17种单倍型,仅单倍型1（Hap1）和单倍型2（Hap2）是共享单倍型,总群体单倍型多样性指数为0.857±0.014,核苷酸多样性指数为0.00277±0.00016。结果显示墨脱近溪蟹整个群体系高单倍型多样性和低核苷酸多样性,表明其遗传多样性较低。3.墨脱近溪蟹5个地理群体间基因流（Nm）值为0.00550-0.51912,Nm<1,表明不同地理群体间基因交流匮乏,山脉、河流等因素可能在一定程度上阻碍了不同地理群体间的基因交流,但各个群体间彼此仍存在某种渠道使其可进行微弱的基因交流,提示山脉、河流在墨脱近溪蟹的演化过程中起到一定的地理阻隔作用,但并未起到完全生殖隔离的作用。4.墨脱近溪蟹5个地理群体进行AMOVA分析,数据显示群体间的遗传变异占79.91%,群体内的遗传变异占20.09%,揭示墨脱近溪蟹5个地理群体的遗传变异主要来源于群体间变异,群体内变异仅占少部分,这与群体间及群体内的遗传距离结果相似,即群体间的遗传距离为0.01-0.06,而群体内遗传距离为0.01,表明不同群体间遗传距离大于群体内遗传距离。5.中性检验结果显示:总群体Tajima’sD和Fu’s Fs检验测定值均为负值且无显著差异性（Tajima’sD=-0.70222,P>0.05;Fu’s Fs=-0.90547,P>0.05）,说明墨脱近溪蟹未经历过种群扩张;单倍型错配分析（mismatch distribution）呈多峰曲线,说明墨脱近溪蟹群体整体处于稳定状态,两者结果相符,暗示雅鲁藏布江大峡谷在墨脱近溪蟹历史演化过程中可能起到冰期避难场所的作用,阻碍了复杂多变的环境得以使墨脱近溪蟹免受巨大环境变化的影响,使之稳定生存且有利于处于种群动态相对平衡的状态。6.墨脱近溪蟹线粒体基因组全长17971bp,编码后生动物常见的37个基因。研究发现墨脱近溪蟹线粒体基因组数据在基因排列上与其它短尾类共享tRNAHis的移位(即从ND5和ND4之间转移至tRNAGlu和tRNAPhe之间),该现象从线粒体基因组水平支持短尾下目的单系性;此外其还存在两处tRNA基因的重排,即tRNAGln由tRNIle和tRNAMet之间转移至rrnL和rrnS之间,tRNAVal由rrnL和rrnS之间转移至CR和tRNAIle之间。比对目前业已公布线粒体全基因组数据的5种淡水蟹基因排列方式,结果显示:相对原始泛甲壳动物,墨脱近溪蟹、汉氏泽蟹和黎川华南溪蟹发生较少的基因重排,波阳束腰蟹、修水华溪蟹发生了更大规模的基因重组,提示墨脱近溪蟹、汉氏泽蟹和黎川华南溪蟹可能是较原始的淡水蟹类,波阳束腰蟹、修水华溪蟹发生了更高程度的进化。7.13个蛋白编码基因联合序列数据所构建的ML树显示:5种淡水蟹类聚为一支;修水华溪蟹、汉氏泽蟹、黎川华南溪蟹先聚为一支,之后与墨脱近溪蟹聚为一支,最后与波阳束腰蟹聚为一支,这与传统的形态学分类结果相符,即修水华溪蟹、汉氏泽蟹、黎川华南溪蟹、墨脱近溪蟹4种淡水蟹隶属于溪蟹总科,而波阳束腰蟹隶属于拟地蟹总科,且MEGA软件所计算出的5种淡水蟹间遗传距离亦支持这一观点,二者互为印证。Mantel检验分析结果显示5种淡水蟹之间的遗传距离与地理距离无显著相关性,表明地理距离并非是决定其遗传距离的关键因素。8.依据INCU红色名录标准（3.1版本）,评估面临灭绝风险的淡水蟹类,将墨脱近溪蟹评估列为该红色名录中“易危（Vulnerable/VU）”等级。有鉴于此,本研究提出应在雅鲁藏布江大峡谷下游墨脱县区段,对墨脱近溪蟹的自然栖息地加以保护。