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《Marine Life Science & Technology》发表我院教师刘炳舰最新研究成果

作者:杨婧灵 时间:2024-03-06 点击数:

由于气候变化和人类活动(过度捕捞、水质污染、栖息地破坏等)的影响,栖息在印度洋及西北太平洋的经济鱼类斑鰶(Konosiruspunctatus)的全球捕捞量和水产养殖产量呈现明显下降的趋势;同时,也使得斑鰶野生种群出现了小型化和低龄化趋势。因此,探究斑鰶种群遗传结构和本地适应性机制非常必要。但是,目前针对斑鰶种群遗传的研究还仅限于利用传统分子标记如线粒体DNA片段、AFLP、SSR等,斑鰶本地适应性演化的机制也尚未明确。本研究基于简化基因组测序技术(RAD-seq)对9个斑鰶自然地理种群进行了测序,开发了群体SNP标记,对斑鰶进行了种群遗传结构、种群历史动态和本地适应性演化的研究。研究结果近日以“New perspectives on the genetic structure of dotted gizzard shad (Konosiruspunctatus) based on RAD-seq”为题,发表在《Marine Life Science & Technology》期刊上。

本研究主要结果如下:(1)种群遗传多样性结果表明斑鰶种群都具有较高的遗传多样性,但日本佐贺群体(RZH)相较于其他群体遗传多样性水平低;(2)pairwiseFST、ADMIXTURE、PCA和NJ树的结果显示来自9个不同地理位置的斑鰶分化为了Cluster A和Cluster B两个聚类(3)Mantel检验结果显示斑鰶Cluster A和Cluster B之间的分化与地理距离没有显著的相关性;(4)Treemix结果显示Cluster B和Cluster A的部分种群之间存在基因交流;(5)种群历史动态研究显示Cluster A和Cluster B经历了不同次数的种群收缩和扩张,但总体呈现扩张趋势,且种群收缩和扩张的历史动态符合更新世冰期地质的变化情况。(6)本地适应性研究结果显示斑鰶的适应性演化主要与5种环境变量显著相关,分别是平均最暖水温、平均海水pH、平均最快水流速、平均最高硝酸盐含量和平均最高磷酸盐含量。该研究检测到了与多种环境变量关联的8个基因(KIDINS220、SCRIB、VAV3、PAN3、EPB41L3、PGM5、CCT7和HSPA12B),这些基因主要参与调节斑鰶的生长发育、物质代谢和免疫反应等生理过程,KEGG分析主要富集到p53信号通路、Notch信号通路、GnRH信号通路和Wnt信号通路等,可能与斑鰶对环境因子的适应有关。

该研究结果揭示了斑鰶种群间存在显著的遗传结构,探究了斑鰶种群形成本地适应性的可能机制,有利于指导斑鰶资源的合理开发利用和管理保护单元的确立,对深刻理解海洋生物适应环境的机制具有重要参考意义。

浙江海洋大学硕士研究生彭颖是本文的第一作者,导师柳意樊和刘炳舰是本文的通讯作者。此工作得到了国家自然科学基金(NSFC)(41806156);浙江省自然科学基金(LY22D060001&LY20C190008);舟山市科技计划项目(2020C21016)等项目资助。

原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s42995-024-00216-2#data-availability

图一 斑鰶的采样站位

图二斑鰶种群遗传结构结果

图三 环境因子关联的本地适应性分析结果

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