洞庭青鲫与三个鲫品系的种群遗传结构分析

The discovery and breeding success of the natural diploid Dongtingking crucian carp (Carassius auratus var. Dongtingking) provided valuable species resources for the aquaculture. Previously, We had tracked studies about the morphological characters, chromosome numbers and breeding ways of six successive generations of Dongtingking crucian carps, and preliminarily proved the stability of the genetic traits of this species. On that basis, the Dongtingking crucian carps, diploid and triploid crucian carps (C.auratus) and Pengze crucian carps(C. auratus var. pengze) will be choosed as the experimental subjects which have some similar morphological characters. In this study, we will explore systematacially genetic structure characteristics of the Dongtingking crucian carp populations in the sight of morphology, physiology, biochemistry and molecular biology, reveal the correlations among Dongtingking crucian carp, diploid and triploid crucian carps and Pengze crucian carp, and confirm the genetic taxonomic status of Dongtingking crucian carp in the big family of crucian carps. The results will provide a good phylogeny research example of the crucian carps and even the vertebrates, and also the theoretical basis of the resource protection and reasonable use of the diploid Dongtingking crucian carp.

洞庭青鲫（Carassius auratus var. Dongtingking）天然二倍体鲫鱼新品种（系）的发现和选育成功为水产养殖业的发展提供了宝贵的物种资源。对洞庭青鲫连续7代种群的形态性状、染色体数目和繁殖方式的追踪研究初步证实了该鲫鱼品种遗传性状的稳定性。在此基础上，本研究以洞庭青鲫和三个与之形态性状相似的彭泽鲫（C. auratus var. pengze）、二倍体和三倍体普通鲫（C.auratus）为实验对象，从生化和分子生物学角度，探讨洞庭青鲫种群的遗传结构特征，揭示洞庭青鲫与普通鲫（2n 和3n）、彭泽鲫的相互关系；同时利用微卫星（SSR）和扩增片段长度多态性（ AFLP）标记。研究结果有望为鲫乃至脊椎动物的系统进化研究提供良好例证，也为二倍体洞庭青鲫资源的保护与合理利用提供理论依据。

洞庭青鲫（Carassius auratus var. Dongtingking）是项目申请者在澧水水域资源调查时发现的天然二倍体鲫鱼新品种（系），属洞庭湖在历史变迁过程残留于边缘化湖泊水域中的独有物种之一。10年来的生产实践证明：它具有生长速度快、养殖产量高、抗逆性强、原汁原味等综合经济性状优势，其种苗已在湖南、安徽、新疆、湖北、浙江、广东等11省近150余万亩水域中开展中试，并建有省级原良种场，受到广大渔农和消费者的青睐，具有极为广阔的生产应用前景。根据研究工作计划，从大湖股份湖南省水产工程技术研究中心实验基地采集洞庭青鲫和彭泽鲫，从洞庭湖区的沅水和澧水水域采集普通野生鲫，在通过染色体倍性鉴定的基础上，进行了基因组DNA的提取与检测、ISSR和微卫星分子标记及线粒体基因组DNA序列测定分析，建立了洞庭青鲫区别于其它鲫品系的分子标记，揭示了洞庭青鲫与3个鲫品系的分子遗传关系。同时，应生产实际需要，根据洞庭青鲫的生物学特性，制定了适宜洞庭青鲫养殖生产所需的湖南省地方标准《洞庭青鲫池塘养殖技术规程》和《洞庭青鲫网箱养殖技术规程》。研究结果表明，在四个鲫品系中，洞庭青鲫和彭泽鲫养殖群体的遗传多样性和杂合度较低，以洞庭青鲫的遗传多样性为最低，而野生二倍体和三倍体鲫的遗传多样性较为丰富，以三倍体鲫的遗传多样性为最高，洞庭青鲫、彭泽鲫等养殖群体的遗传多样性明显低于野生鲫群体。遗传相似性和聚类分析显示，洞庭青鲫与彭泽鲫的亲缘关系较近，二倍体鲫与三倍体鲫的亲缘关系较近，推测洞庭青鲫、彭泽鲫、三倍体鲫均起源于二倍体鲫。研究不同倍性鲫品系的遗传多样性，对于探讨鲫的多倍体演化机制，指导鲫的育种实践，以及鲫的种质资源特别是二倍体鲫资源的保护具有重要意义。