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《东北林业大学》 2010年
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东北林蛙(Rana dybowskii)遗传多样性及异地引种对种群遗传结构的影响

张明  
【摘要】: 东北林蛙(Rana dybowskii)是主要分布于我国东北小兴安岭和长白山地区的重要经济物种,雌性林蛙的输卵管(林蛙油)是传统的名贵中药材,已有几千年的利用历史,目前仍被广泛使用。为了保护野生种群,人们开始在它的自然分布区内进行人工野外包山封沟养殖林蛙。作为解决种源问题的方法,常常在不同地区之间相互引种,这就给本地种群遗传结构的改变埋下了隐患。 本文利用14个微卫星位点检测东北林蛙的遗传多样性,以及人为干扰下10个种群遗传结构的变异水平。主要分析种群间的等位基因频率、特有等位基因(PA)、杂合度(H)、多态信息含量(PIC)、基因分化系数(FST)、基因流(NM),根据Nei'sDA遗传距离构建NJ系统树,并通过分子方差分析(AMOVA)、主成份分析(PCA)和贝叶斯聚类分析(Bayesian Analysis)方法用STRUCTURE软件来推导种群的遗传结构。得出以下研究结果和结论: 1.本文从同为Rana属的物种已发表的50个微卫星位点中,筛选了14个能稳定扩增我国东北林蛙300个样本的多态位点,核心序列均由3个或4个碱基组成,成功率仅为28%。共检测到87个等位基因,各位点等位基因数最低为2个,最高为12个,平均为6.2个;平均多态信息含量(PIC)的值为0.57。所有位点的观测杂合度(Ho)介于0.156-0.603之间,平均值为0.319;期望杂合度(HE)为0.315到0.856,平均值为0.596。10个种群的遗传多样性较为丰富,期望杂合度(HE)介于0.568-0.621之间,其中,佳木斯种群最高,蛟河种群最低。另外,在通化和铁力种群中各检测到一个特有等位基因。 2.14个多态位点的Hardy-Weinberg平衡检验结果显示:位点Rpi107、RsyC52、RsAAT23、RP23和Rpi100在10个种群的检测结果完全或基本符合Hardy-Weinberge平衡(P0.05);另外5个位点分别在3-8个种群中处于不平衡状态(P0.01);其余4个位点(RsyC41、RsyD25、RsyD40和RsyD88)在所有种群中都显著不平衡(P0.01)。由于所研究的部分种群存在异地引种现象,不平衡可能与人工选择有关,也可能存在无效等位基因。 3.通过基因分化系数(FST)的结果,可以看出除已知的异地引种种群外,小兴安岭和长白山地区的东北林蛙种群分化显著。较低的基因流(NM=3.17-8.28)、相对较远的遗传距离(DA=0.087-0.175),在NJ系统树上聚为两个完全不同的分支,遗传结构存在明显的差异等都证明这两大分布区之间产生了明显的遗传分化。基于保护遗传学的原理,确定为两个单独的管理单元来保护和管理东北林蛙。 4.研究结果还显示人为异地引种已经改变了佳木斯和本溪本地种群的遗传结构。另外,鞍山历史上并没有东北林蛙分布,现在的种群完全是人为异地引种杂交后,在二三十年的养殖过程中逐步建立起来的人工种群。可见,异地引种已经对东北林蛙种群的遗传结构产生了严重的影响,而这种影响是不可逆的,很容易导致种群退化,甚至会威胁物种的生存和繁衍。 5.虽然这些种群遗传结构的改变原因并没有完全得到证实,但依据上述遗传数据的分析结果,本文提出如下保护建议: (1)依据保护遗传学原理,将小兴安岭和长白山两大东北林蛙的分布区确立为两个单独的管理单元,严格控制和监管在不同管理单元间相互引种的行为; (2)从保护物种基因多态性,特别是保护优质基因库的角度,建议将通化、鹤北和铁力种群作为优先保护种群; (3)对于遗传结构已经发生改变的种群,应限制种蛙对外销售,防止对周边种群造成更大的影响; (4)对于鞍山种群,应将其与相邻的本地种群完全隔离,减少对本地种群基因污染的潜在可能。
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S966.35

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张晗思;林蛙属动物的系统发育关系研究及核酸指纹图谱技术在林蛙油真假鉴别中的应用[D];吉林大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 郭立宏;中国林蛙真伪品的分子鉴别及其性别的分子鉴定[D];东北农业大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 李法君;傅洪拓;乔慧;李明爽;;磁珠富集法筛选日本沼虾微卫星序列[A];中国工程院第77场工程科技论坛·2008水产科技论坛——渔业现代化与可持续发展论文集[C];2008年
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9 孟岳峰;赵洁;孙燕;李治;;野生中国林蛙致病菌的分离鉴定[A];2008陕西省环境与健康论坛论文集[C];2008年
10 毛金强;张楠;;动物药质量标准规范化研究[A];第九届全国中药和天然药物学术研讨会大会报告及论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 宋森;石鸡的分子生态及系统地理学研究[D];兰州大学;2011年
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7 张秀杰;黄颡鱼微卫星标记的开发及其遗传连锁图谱的构建[D];华中农业大学;2010年
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9 符史杭;虎纹蛙在海南的濒危状况及其保护措施[D];南京农业大学;2010年
10 何珂;红腹锦鸡SSR和Ⅱ类MHC位点的分离及种群遗传结构分析[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 许丽梅;10个山羊群体遗传多样性的微卫星分析[D];甘肃农业大学;2010年
3 刘奇;大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)生物学特征与遗传多样性研究[D];中国海洋大学;2010年
4 陶娟;基于线粒体基因序列探讨广义花臭蛙种群遗传结构[D];河南师范大学;2010年
5 王新卫;河南大别山两栖动物多样性及繁殖生态研究[D];河南师范大学;2010年
6 解春光;放归扬子鳄的家域、野外可见率及洞穴的位置选择[D];安徽师范大学;2010年
7 程文娟;多花黄精微卫星标记的开发和利用[D];安徽师范大学;2010年
8 李洋;三种蛙皮肤组织结构、生物活性物质的定位及其提取物的抑菌比较研究[D];安徽师范大学;2010年
9 林玲;丁草胺对三种无尾两栖类蝌蚪毒理学效应的研究[D];福建师范大学;2010年
10 廖常乐;人工条件下棘腹蛙(Paa Boulengeri)繁殖技术研究[D];中南林业科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 魏刚;华浩根;徐宁;李德俊;干雄海;陈服官;;中国林蛙Rana chensinensis四亚种聚类分析[J];贵州科学;1991年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 江建平;中国蛙科系统学研究[D];南京师范大学;1999年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 曲婷婷;黑龙江省中部地区中国林蛙油营养成分的比较分析[D];东北林业大学;2005年
2 郭立宏;中国林蛙真伪品的分子鉴别及其性别的分子鉴定[D];东北农业大学;2006年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 王彬彬;东北地区中国林蛙遗传多样性的研究[D];吉林农业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 严云志;抚仙湖外来鱼类生活史对策的适应性进化研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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2 郑桦锐;大熊猫和朱鹮胶质细胞源神经营养因子(GDNF)的克隆及表达研究[D];浙江大学;2002年
3 梁中贵;松阿扁叶蜂越冬幼虫抗寒性及其机理研究[D];山东农业大学;2003年
4 高桂华;哈士蟆油提取物对小鼠学习记忆功能的影响及作用机制的初探[D];东北林业大学;2003年
5 陈永杰;桑螟越冬幼虫抗寒性及有效积温的研究[D];山东农业大学;2004年
6 施辉阳;酶法提取生猪皮胶原的研究[D];北京化工大学;2004年
7 赵霞;羊骨的酶解与多肽饮料的开发[D];山西农业大学;2004年
8 韩彤彤;东北林蛙皮肤抗菌肽抗病毒活性的初步研究[D];东北林业大学;2006年
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【相似文献】
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7 程新峰;席贻龙;李化炳;;基于rDNA ITS序列分析莲塘湖萼花臂尾轮虫种群遗传结构的季节变化[J];动物学报;2008年02期
8 路心平;马凌波;乔振国;张凤英;马春艳;;利用线粒体DNA标记分析中国东南沿海拟穴青蟹种群遗传结构[J];水产学报;2009年01期
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10 李明,饶刚,魏辅文,方盛国,汤纯香,玉手英利;小熊猫种群遗传结构和地理分化[J];动物学报;2002年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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