题名 | 褐藻鹿角菜(Silvetia siliquosa)种群遗传及其保护研究 |
作者 | 梁延硕 |
答辩日期 | 2021-05-21 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院海洋研究所 |
授予地点 | 中国科学院海洋研究所综合楼会议室 |
导师 | 胡自民 ; 段德麟 |
关键词 | 褐藻 鹿角菜 遗传多样性 线粒体基因组 叶绿体基因组 |
学位名称 | 工程硕士 |
英文摘要 | 鹿角菜(Silvetia siliquosa)分类上隶属于Orchorophyta门,褐藻纲(Phaeophyceae),墨角藻目(Fucales),墨角藻科(Fucaceae),鹿角菜属(Silvetia)。其生态、经济价值大,属潮间带多年生大型褐藻,该种仅分布于黄渤海及朝鲜半岛南岸和西岸。自20世纪90年代以来,受气候变化和人类活动影响,鹿角菜的地理分布范围不断萎缩,种群数量也急剧下降,在中国黄渤海生态区已被处于濒危状态。目前,关于鹿角菜种群遗传结构和多样性研究较为缺乏。本文就黄渤海地区的鹿角菜种群遗传开展了分析,在此基础上对其叶绿体、线粒体基因组进行了分析,相关结果为鹿角菜保护和遗传学研究提供理论参考,主要结果如下: (1)利用细胞核内转录间隔区II(ITS2)、线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ与线粒体23s/trnK基因间区的串联标记(cox1+mtIGS),对采自中国和韩国的6个鹿角菜种群的遗传多样性及其种群连通性进行了分析。结果表明,中、韩两国的鹿角菜种群单倍型多样性和核苷酸多样性均较低,仅分别检测到3个单倍型和核糖型。方差分析(AMOVA)表明,86-95%的遗传变异发生在种群间,5-14%的遗传变异发生在种群内。FST和基因流分析表明,韩国南部的两个种群(JIN和GWA)间以及它们与其它种群之间,都有较高的遗传分化,且基因流较低。除这2个种群外,其它4个种群间无明显的遗传分化。据此,我们建议将这6个种群划分为4个管理单元(MUs),即中国2个种群(LII和RUS)、韩国西海岸2个种群(YEO和RUS)、韩国南部GWA种群以及韩国南部的JIN种群。 (2)线粒体基因组测序分析表明,其全长为36,036 bp,GC含量为38.84%。共编码67个基因,包括35个蛋白编码基因,3个核糖体RNA基因(rRNA),26个转运RNA基因(tRNA)以及3个开放阅读框(ORF),所有编码基因均无内含子。鹿角菜线粒体基因中存在43条简单重复序列(SSR)和2对散在重复序列。基于线粒体基因组35个蛋白编码基因的系统发育分析,据此,可以得出鹿角菜与墨角藻的亲缘关系更近;其在褐藻纲与其它种类对比发现,仅在网地藻(Dictyota dichotoma)中发现1处重排。 鹿角菜叶绿体基因组大小为124,991 bp,属于典型的四段式结构。GC含量为28.84%,共编码173个基因,包括139个蛋白质编码基因,28个tRNA和6个rRNA,在tRNALeu-2基因内存在一个保守的内含子。鹿角菜叶绿体基因组中存在131个SSR位点和23对散在重复序列。另外,褐藻纲叶绿体基因组在基因组结构和组成上保守性较差,不同目之间发生了较多的基因丢失和重排,而同一分目内的叶绿体基因组则高度保守。 (3)保护策略。针对当前我国黄渤海潮间带环境的现状,我们建议要大力加强鹿角菜异地移植和人工增植,逐渐恢复其种群资源。在鹿角菜种群分布区,如在威海乳山、荣成俚岛等地,建立其保护区,进行原地鹿角菜资源的保护,减缓其灭绝的程度。 本研究首次对黄渤海海域褐藻—鹿角菜种群遗传多样性特征进行了分析,发现其处于濒危状态;另外开展了鹿角菜线粒体、叶绿体的基因组测序分析,提出了鹿角菜资源保护和恢复的建议,为黄渤海潮间带经济褐藻的资源保护和管理提供依据。 |
语种 | 中文 |
目次 | |
资助项目 | National Natural Science Foundation of China[31971395] |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/170587] |
专题 | 海洋研究所_实验海洋生物学重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 梁延硕. 褐藻鹿角菜(Silvetia siliquosa)种群遗传及其保护研究[D]. 中国科学院海洋研究所综合楼会议室. 中国科学院海洋研究所. 2021. |
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