黄河口水域梭鱼遗传结构时间变异及其产卵场分布与现状研究

The Yellow River estuary, one of the most important estuaries in China, is the junction of rivers and seas, which makes it important spawning, feeding and fattening areas for fish. The overfishing, water pollution and the upstream hydro-junction operation make the fishery resources decline, which also poses severe threats on the local fish species represented by Liza haematocheila. This study will anayze the temporal variation of genetic structure of L. haematochelia at the Yellow River estuary systemically in the past decades as well as the annual fluctuation of the genetic structure of the current wild reproductive population. At the same time, it will also explore the causes of creating the gradually decline of wild resources, evaluate the female effective populaion size and analyze the evolutionary potential of the wild population. Meanwhile, it will also discuss the genetic diversity variation between the inbred stocks for enhancment and wild populations, and analyse the status and questions of spawning grounds of L. haematochelia in the Yellow River estuary. It aims to present some recommendations for fish conservation and effective ecological enhancement and relesing. It will also help to construct the enviroment-friendly opertion mode of the water conservancy hub on the Yellow River.

黄河口是我国较为重要的河口之一，河海交汇处的独特生境使之成为鱼类的重要产卵场、索饵场和育肥场。由于过度捕捞、水域污染及上游水利枢纽的运行等，使得黄河口渔业资源日渐衰退，其中，对以梭鱼为代表的重要地方种群鱼类造成了严重的威胁。本项目将系统分析黄河口水域梭鱼遗传结构十多年来的时间变异及当前野生繁殖群体遗传结构的年际波动，探讨野生资源量日趋匮乏的影响因素，评估现存有效繁殖群体的大小，分析自然种群进化潜力。同时探讨用以进行增殖放流的养殖群体和野生群体的遗传多样性分化，并了解黄河口梭鱼产卵场的现状及存在的问题。旨在为黄河口水域梭鱼资源保护和有效增殖补充提供理论依据，并为建立黄河干流梯级枢纽与生态友好的运行模式提供基础资料。

本项目以黄河口梭鱼为研究对象，分析了其遗传结构在十多年来时间变异及当前野生繁殖群体遗传结构的年际波动，同时探讨了养殖群体和野生群体的遗传分化，并调查了黄河口梭鱼产卵场的现状。其结果主要如下：1）采用磁珠富集法构建了梭鱼微卫星文库，筛选获得了17对多态性引物，最佳退火温度在54~68℃之间；采用基因组高通量随机测序的方法发掘了梭鱼的微卫星标记，获得基因组原始数据2.430Gbp，获得12337条SSR序列，筛选获得20个具有多态的微卫星标记。可作为进一步评价梭鱼野生资源等遗传信息的有效遗传标记。2）采用37对多态性微卫星DNA标记评估了2009年和2016年采自黄河口梭鱼遗传多样性的变化，发现遗传多样性指标在时间样本上没有表现出显著差异，估算出其有效种群大小约为985个，其95%的置信区间为345-15790。目前黄河口梭鱼种群是一个健康的、稳定的种群，遗传多样性处于中等水平，近十年来遗传变异有限，具有相对较大的有效种群，没有亚群结构。3）基于SNP分析了2014~2016年梭鱼野生种群遗传结构，过滤后共获得438098个高质量的SNP分型结果，遗传多样性指标分析发现随着时间的变化，种群的遗传多样性丰度逐渐下降。群体进化树和群体主成分分析说明1K和4W群体的不同个体间的亲缘关系比较近。4）采用外部形态特征、微卫星DNA和线粒体DNA数据等数据分析了野生与养殖梭鱼的差异，发现二者的外部形态差异主要表现在胸、腹部，线粒体DNA测序发现野生群体的遗传多样性更加丰富。微卫星DNA标记分析发现野生群体遗传结构存在较大的变异度，具有丰富的遗传多态性。5）初步判断2015年在黄河口入海口水域E 117°50'34.99"~119°1'41.94"，N 37°40'0"~37°50'41.94"存在梭鱼产卵场4处。项目研究结果可为今后黄河口水域梭鱼资源保护和有效增殖补充提供理论依据和基础资料。