中国海三疣梭子蟹种群遗传结构变化和群体间隔离/联通效应分析

本申请拟用线粒体COI(cytochrome oxidase I)基因和控制区(control region)的部分DNA序列以及基因组微卫星标记，运用系统发育的理论和分析方法，以中国海重要经济蟹类三疣梭子蟹群体为研究对象，分析其近年来种群遗传结构的变化及其群体间的隔离/联通效应，并对群体间联通性(connectivity)进行评估。定义海洋种群间的联通性程度不仅是保护生物学的重要研究内容，也是理解许多沿海岸分布物种的种群动力学和生物地理学的关键。本研究将更精确、系统的揭示海洋种群间迁移模式和进化的趋势，对海洋种群在遭受栖息地丧失、个体数量减少以及产生新的突变后的进化效应(evolutionary response)进行理论上的预测。本申请将为我国制定正确的三疣梭子蟹渔业资源管理策略提供理论依据。

基于617bp线粒体控制区基因，在8个群体72个个体中检测到90个多态性位点和53个单倍体型，表明三疣梭子蟹具有比较丰富的遗传多样性。NJ系统发育树分析、基因流和遗传分化指数分析发现北海和莱州群体发生了分化。和宁波、连云港、青岛、日本群体相比，营口、丹东、莱州和北海群体的遗传多样性较低。Mantel检验显示三疣梭子蟹群体间的遗传距离和地理距离呈密切正相关关系。TCS简约网络发育分析暗示莱州除外的所有样本可能都是从一个共同的祖先单倍体型分化而来，该单倍体型先移植到不同地理区域然后进一步分化形成现有的单倍体型。不匹配分布分析发现宁波、营口、青岛、连云港、日本，特别是丹东群体可能经历了一个突然的种群数量扩张，冰川期活动可能是引起这一事件的原因。. 另外，应用6个多态性微卫星位点对来自代表不同地理和生态海区的5个群体120个野生三疣梭子蟹个体的遗传多样性和遗传结构进行了分析。观测杂合度、等位基因数量和香农信息指数显示梭子蟹群体具有中等水平的遗传多样性。除了北海和青岛群体外，其它群体间都出现了不同程度的分化，最明显的分化存在于营口和青岛群体之间(P < 0.05)。这和基于线粒体控制区基因的研究结果不同，可能暗示三疣梭子蟹不同性别个体的迁移能力不同。瓶颈分析检测到宁波群体在TPM和IAM模式下具有瓶颈效应, 丹东和青岛群体在IAM模式下具有瓶颈效应。和营口、青岛、丹东和北海群体相比，宁波群体具有较小的历史有效种群数量和较低的遗传多样性。所以迫切需要对宁波群体的生态学和经济价值进行评估。