文|面包夾知識

編輯|面包夾知識

«——【·前言·】——»

克氏原螯蝦（Procambarusclarkii），俗稱淡水小龍蝦，因具有較高的商業價值和食用價值而深受養殖者及消費者的歡迎，現已被廣泛養殖，是一種重要的水産養殖品種。

但由于克氏原螯蝦屬于外來物種，在我國的養殖時間較短，加之人們對其種質資源的保護和利用缺乏重視，這導致克氏原螯蝦種質退化和病害肆虐等問題日益突出。

爲了克氏原螯蝦種質資源的保護和良種培育，對克氏原螯蝦群體的遺傳多樣性與遺傳結構進行研究具有重要意義。

物種或種群的遺傳多樣性大小，是其生存適應和發展進化的先決條件。了解種群的遺傳多樣性和遺傳結構有助于防止過度捕撈、保護種質資源並確保種群的可持續開發。

形態學方法是進行種群遺傳變異分析的最傳統、最直接的方法，已被廣泛應用于克氏原螯蝦的種群變異及種群鑒定等研究中。

但由于形態性狀受到遺傳和外部環境的共同作用，會隨著環境出現適應性進化，基于形態學的研究方法在一定情況下不能准確反映遺傳變異信息，且易受生物生長階段和數據處理方法的影響。

因此，形態學方法還需要與遺傳分子標記方法相結合，才能對研究對象的遺傳多樣性進行客觀的評估。

微衛星分子標記因其高水平的多態性和共顯性特征而在遺傳分析中越來越受青睐，已被廣泛應用于水産動物的遺傳多樣性分析、親子鑒定、連鎖圖譜構建和QTL定位等領域。

因此，爲進行更加客觀的評估，本研究分別采用形態學和微衛星分子標記的分析方法對來自廣西南甯（3個群體）、湖北荊州（1個群體）和江西湖口（1個群體）共5個克氏原螯蝦群體的遺傳多樣性進行分析。

旨在更好地了解廣西南甯周邊地區克氏原螯蝦養殖群體的遺傳多樣性，爲克氏原螯蝦的綜合養殖和科學育種提供參考資料。

«——【·材料與方法·】——»

本試驗采集的5個克氏原螯蝦群體，包括3個廣西南甯群體（埃及群體、良慶群體和上林群體）、1個湖北荊州群體和1個江西湖口群體。

其中，埃及群體爲2019年從埃及引種抗逆性較強的埃及克氏原螯蝦品種親本的F2代。

良慶群體爲2019年從湖北荊州和江西鄱陽湖引種親本自然交配産生的F3代。

上林群體爲2018年從湖北監利引種親本的F4代；荊州群體爲2016年采集自湖北荊州區長江中遊南岸。

湖口群體爲2016年采集自江西九江湖口縣，爲長江與鄱陽湖的交彙處。

各群體具體采樣信息見表1。對所有樣本進行了形態參數的測量，並取腹部肌肉組織保存于無水乙醇中以用于提取DNA。

使用遊標卡尺測量每個個體的形態形狀，（圖1），爲了消除形態特征

的個體大小依賴性，測量的5項形態性狀均標准化爲以全長爲基數的比值或2個性態性狀的比值。

采用醋酸铵/異丙醇的方法進行克氏原螯蝦基因組DNA的提取，檢測濃度和質量後，克氏原螯蝦微衛星標記中選擇具有較高多態性的四堿基重複位點12個，具體信息見表2。

采用SPSS23.0進行單因素方差分析，使用SPSS23.0軟件對6項經過標准化的形態參數采用逐步判別的方法進行判別分析。

在計算每個群體的6項形態比例參數的平均值後，采用歐式最短距離系統聚類法進行聚類分析。在讀取各群體在各微衛星位點的基因型並校准後。

使用Cervus3.0軟件計算每個位點的等位基因數（Na）、觀測雜合度（Ho）、期望雜合度（He）和多態信息含量（PIC）。

使用GenAIExv6.51軟件計算每個位點的有效等位基因數（Ne）、固定指數（Fst）及Nei’s遺傳距離（DA）。並基于遺傳距離用Mega7.0構建UPGMA系統進化樹。

«——【·結果與分析·】——»

分別對克氏原螯蝦雌雄群體的形態，比例參數進行單因素方差分析。結果表明，雌雄群體中，6項形態比例參數在群體之間均存在顯著性差異。

對克氏原螯蝦雌雄群體的形態比例參數進行差異分析，最大差異系數的結果顯示，雌性群體中，在6項形態比例參數中僅有2項（ASW/TL和ASL/ASW）的最大差異系數值大于臨界值（1.28）（表3）。

而雄性群體中有3項（CL/TL、ASW/TL和CL/CW）的最大差異系數值大于臨界值（表3）。

群體之間的最大差異系數主要體現在上林群體和湖口群體之間，雄性群體間的形態差異大于雌性。

對克氏原螯蝦雌雄群體6項形態比例參數的判別F檢驗結果表明，判別結果均較好（P<0.01）。

利用前2個判別函數繪制散點圖可以更直觀地表現出5個克氏原螯蝦群體的分離和重疊情況（圖2A、B）。

雌雄群體的散點圖顯示了相似的結果：5個克氏原螯蝦雌性群體間存在不同程度的重疊，其中埃及群體和上林群體的重疊比例較大，相對難以區分，而良慶群體、荊州群體和湖口群體的重疊比例較小，相對容易區分。

5個克氏原螯蝦雄性群體的散布趨勢與雌性群體基于一致，但群體之間的重疊比例均較小。

判別分類的結果顯示，雌性群體中，湖口群體的判別准確率最高爲82.61%，而上林群體的判別准確率最低爲46.67%，綜合判別准確率爲68.59%。

雄性群體中，判別准確率最高的是埃及群體（83.33%），最低的仍是上林群體（66.67%），綜合判別准確率爲73.60%（表4）。

在形態比例參數平均值聚類分析中，雌性和雄性群體呈現出相似的分組（圖2）。

5個群體被分爲2支，其中湖口群體單獨聚爲一支，其他4個群體則聚爲另一支。

結果表明，埃及群體、上林群體和荊州群體的形態相似度較高，湖口群體與其他4個群體的形態差異較大。

群體遺傳多樣性分析。5個克氏原螯蝦群體在12個微衛星位點的等位基因數介于4~12個（平均9.250個），有效等位基因數介于3.268~6.981個（平均4.940個）。

觀測雜合度介于0.430~0.815，期望雜合度介于0.696~0.859，多態信息含量介于0.632~0.840（表5）。12個微衛星位點均屬于高度多態性位點（PIC>0.5），可用于對克氏原螯蝦遺傳結構的分析。

5個克氏原螯蝦群體的遺傳多樣性參數如表6所示。

5個群體的平均等位基因數在5.167~6.167，平均有效等位基因數在3.379~3.797，平均觀測雜合度值在0.574~0.644，平均期望雜合度值在0.674~0.729，平均PIC值在0.618~0.674。

結果表明，5個群體均具有較高的遺傳多樣性，具體表現爲：良慶群體和埃及群體的遺傳多樣性最高，湖口群體和上林群體次之，荊州群體最低。

由表7可見，5個克氏原螯蝦群體間發生了不同程度的分化。其中，上林群體和良慶群體間的固定指數（Fst）最小。

其次是荊州和埃及群體（0.026）與良慶和湖口群體（0.049），均屬于輕微分化水平（Fst<0.05），而其他群體間處于中度分化水平（0.05<Fst<0.15）。

群體間遺傳距離爲0.065~0.930，結果顯示，上林和良慶群體間的遺

傳距離最小（0.065），荊州和上林群體間的遺傳距離最大（0.930），遺傳距離越小，親緣關系越近。

于Nei’s遺傳距離，采用UPGMA方法構建了5個克氏原螯蝦群體的聚類樹。聚類結果顯示。

研究中涉及的5個群體可分爲兩大分支（圖3），埃及群體和荊州群聚類爲一支，而良慶群體先與上林群體聚類爲一支後再與湖口群體聚類爲另一支。

«——【·結語·】——»

形態學分析方法是研究物種遺傳變異的有效方法之一。

在本研究中，單因素方差分析結果顯示，6項形態比例參數在群體之間均存在顯著性差異，且最大形態差異主要體現在上林群體和湖口群體之間。

判別分類的結果顯示，在281尾克氏原螯蝦樣本中，有199（70.82%）根據其外部形態被正確分類，物種的遺傳多樣性越高，對環境的適應能力越強，進化的潛力就越大。

對物種遺傳多樣性的研究是育種研究的基礎，明確其遺傳多樣性，獲得了理想的種質資源，才能更好地進行育種研究，提高育種效率。

雜合度表示位點上雜合子的頻率，是對群體的遺傳多樣性評價的重要指標之一，雜合度越高，遺傳變異程度越大。

期望雜合度是指當種群處于平衡狀態時的理論雜合子頻率，與觀測雜合度相比，能夠更准確地反映群體的遺傳多樣性水平。

本研究中，12個微衛星位點的期望雜合度平均值爲0.786，表明群體雜合度水平較高，與以往的報道相比，高于江蘇地區、長江水系的一些群體和廣西地區的其他群體，與安徽地區和原産地種群相當。

5個克氏原螯蝦群體均具有高水平的遺傳多樣性，5個群體的的平均期望雜合度均遠高于平均觀測雜合度.說明在5個克氏原螯蝦群體中均存在雜合子丟失現象。

這可能是由于群體的規模較小且出現了瓶頸效應，産生了遺傳漂變等原因，導致了等位基因丟失。

本研究基于12個微衛星位點對克氏原螯蝦的養殖群體的遺傳多樣性進行評估，結果表明廣西南甯周邊的克氏原螯蝦養殖群體具有較高的遺傳多樣性。

從國外引種或國內不同地理來源群體的雜可能是提高克氏原螯蝦群體遺傳多樣性的重要途徑，該研究爲克氏原螯蝦的綜合養殖和科學育種提供了參考資料。