生境破碎化对长薄鳅群体遗传结构的影响研究

生境破碎化是物种退化和生物多样性衰退的重要原因。长江上游水利工程建设造成的生境破碎化对鱼类的影响一直备受关注，而在这方面的研究主要集中在物种多样性和种群动态等方面，在遗传学方面的研究还比较缺乏。长薄鳅为长江上游特有鱼类，是典型的河道洄游性种类，受水利工程建设的影响非常显著。本项目拟采用FIASCO法对长薄鳅微卫星DNA标记进行筛选，应用筛选出的多态性微卫星标记对不同水域长薄鳅的群体遗传结构进行分析，采用相关分析、主成分分析、回归分析等方法探讨群体遗传多样性和遗传分化参数与生境破碎化因子的关系，确定关键影响因子、建立定量关系模型，结合长薄鳅的生活史特征，阐明生境破碎化对其群体遗传结构的影响机制，从分子遗传学角度探讨其濒危机制。该项目有助于揭示长江上游水利工程建设对鱼类群体遗传结构的影响，为评价和预测梯级开发对珍稀、特有鱼类的影响奠定基础，为这些鱼类的种质保护、种群恢复和增殖放流提供理论依据。

长江上游水利工程建设造成的生境破碎化对鱼类的影响一直备受关注，而在这方面的研究主要集中在物种多样性和种群动态等方面，在遗传学方面的研究比较缺乏。本研究以长江上游典型的河道洄游性种类长薄鳅为研究对象，采用微卫星分子标记研究了长江上游不同江段（包括攀枝花、新市、宜宾和朱杨溪等干流江段及岷江乐山、赤水河赤水、嘉陵江合川等支流江段）长薄鳅的遗传结构差异，探讨了生境破碎化对其群体遗传结构的影响机制。主要研究结果包括：（1）筛选出了一套用于长薄鳅保护遗传学研究的多态性微卫星分子标记，获得23对二碱基重复微卫星引物，1对三碱基重复微卫星引物，12对四碱基重复微卫星引物，1对五碱基重复微卫星引物。（2）微卫星分子标记分析结果表明，乐山、宜宾和朱杨溪群体遗传多样性水平高于新市、攀枝花、合川和赤水群体的遗传多样性。群体平均观测杂合度为0.74，Shannon’s信息指数为1.968。总体上，长江上游长薄鳅遗传多样性比较丰富。（3）长薄鳅遗传变异绝大部分来自群体内部(92.39%)，仅3.62%的遗传变异是来自群体之间，固定系数(Fst=0.036)虽低但为显著。合川群体与其他群体存在显著的遗传分化，平均遗传分化指数值最大（平均Fst=0.0596）；攀枝花群体与其他群体也存在显著遗传分化（平均Fst=0.0403）。长江上游部分江段群体间已经产生显著的小尺度遗传分化。混合模型和等位变异发生相关频率模型分析表明，当种群定为2-7个时，种群间的个体均相互渗透，没有明显的种群结构，显示长江上游干、支流长薄鳅群体尚属于同一个种群。（4）长薄鳅遗传多样性指数和遗传分化指数与江段破碎化特征的Pearson相关分析表明，等位基因丰富度与隔离度呈显著负相关，遗传分化指数与隔离度呈显著正相关，表明隔离度是导致等位基因丢失和遗传分化的主要因素，生境破碎化已对长江上游长薄鳅群体的遗传结构产生了影响。该项目从遗传学角度探讨了生境破碎化对长江上游特有鱼类产生的影响，研究成果为评价和预测梯级开发对珍稀、特有鱼类的影响奠定了基础，为这些鱼类的种质保护、种群恢复和管理提供了理论依据。项目研究已发表论文9篇，其中SCI收录3篇，国际会议论文1篇，申请发明专利2项。