黄东海大型底栖生物代表性优势种的群体遗传学研究

The yellow sea and the east China sea is the world's most wide shelf sea area, has abundant marine resources, and as an important component of the marine ecosystem in china. The macrobenthos were widely distributed in the ocean, have various species and complex ecological relationships, meanwhile they play a pivotal role in the material cycle and energy flow in marine ecological system, and some macrobenthos species are of high economic value. However, at present the stduies of macrobenthos mainly focused on ecology, systematics, biodiversity, and their genetic diversity information was poorly understood. With the impacts of human economic activity and climate change, marine biodiversity is suffering from unprecedented threats. The genetic diversity is not only the foundation of species diversity and ecosystem diversity but also the important basis for evaluation natural biological resources. This project will use of appropriate molecular markers, for instance, mitochondrial DNA and nuclear genes, then combined with environment and historical factors, such as Pleistocene glaciations, climate change and complicated circular current system, to carry out population genetics studies on the representative dominant species (Crustacean and Echinoderm) of macrobenthos in the yellow sea and the east china sea. This study can bring basic data about the present genetic diversity of germplasm resources of macrobenthos, and aims to offer theoretical foundation of the conservation and exploitation of marine biodiversity，and to provide basic information for the further researches of Marine Biology.

黄海和东海是世界海洋最为宽阔的陆架海区，蕴藏着丰富的海洋生物资源，是我国海洋生态系统的重要组成部分。作为海洋生物中分布广泛、种类多、生态关系复杂的类群，大型底栖生物在海洋生态系统的物质循环和能量流动中起着举足轻重的作用，部分种类还具有高的经济价值。然而，大型底栖生物的研究目前多集中于生态学、系统学和生物多样性，对其遗传多样性的信息知之甚少。伴随着人类经济活动和气候变化的影响，海洋生物多样性正遭受前所未有的威胁。遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础，更是评价自然生物资源的重要依据。本项目拟采用线粒体DNA和细胞核基因等多种分子标记，结合历史冰期、气候变化和海洋环流等因素，对黄东海海域大型底栖生物代表性优势种（甲壳动物和棘皮动物）的群体遗传学展开研究，旨在了解大型底栖生物的现有种质遗传资源，为海洋生物多样性的开发和保护提供理论依据，也为海洋生物学的进一步研究提供基础资料。

遗传多样性，是生物多样性的重要组成部分，是物种多样性和生态系统多样性的基础，也是生命进化和物种分化的基石。中国海是北太平洋西部的边缘海，其显著的历史地理过程和复杂的海洋水文环境为研究海洋生物的多样性分布和遗传分化提供了良好的系统模型。本项目以我国黄海和东海的口虾蛄和哈氏仿对虾为研究对象，采集不同地理群体的样品，利用线粒体DNA的控制区和COI 基因的部分序列作为分子标记，研究其遗传变异的空间分布格局，以期加深对相关物种的遗传多样性水平及种群进化历史的认识，为资源合理利用开发和保护提供必要的理论指导。AMOVA 分析和遗传分化系数 (FST) 表明黄海和东海的口虾蛄群体存在中等程度的遗传分化，而哈氏仿对虾群体不存在显著的遗传分化。两者的单倍型系统发生树和单倍型中接网络关系图均显示黄东海区的群体间不存在明显的谱系分支，也未出现对应采样地点的单倍型聚类，表明不同地理种群间存在一定程度的基因流。口虾姑和哈氏仿对虾均属广温广盐性的甲壳类，浮游生活期的幼体具有较强的扩散能力，且不受长江冲淡水降低海水盐度的影响，能够在洋流的作用下在群体间产生高频率的基因交流。核苷酸不配对分布分析和中性检验的结果表明黄东海区的口虾蛄和哈氏仿对虾经历了群体扩张事件，推测更新世的冰期循环对种群数量的变动产生了重要影响。此外，着重进行了包括黄东海在内的西北太平洋海区重要海洋动物群体遗传学及分子系统地理学等方面文献的搜集和整理；综述了DNA条形码技术在中国近海大型底栖生物物种鉴定、隐存种发现、生物多样性评估等领域的研究进展。