课题基金 / 基金详情

我国不同水系赤眼鳟种群遗传变异及适应性进化研究

批准号:
32072978
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张柏东
依托单位:
学科分类:
渔业资源与保护生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张柏东

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
赤眼鳟广泛分布于我国不同纬度的淡水流域,是我国江河主要优质经济鱼类之一。在过度捕捞、水污染等人类活动的影响下,我国赤眼鳟资源大幅减少,并已呈现明显的低龄化、小型化趋势。赤眼鳟种群的空间分布及其动态变化在很大程度上受水系演变及环境变化的影响,不同时间尺度上形成的地理屏障都会限制种群间的基因交流,进而影响其遗传多样性分布格局。查明赤眼鳟的种群遗传结构,探究其分布扩散与环境变化相互作用的演化机制,是制定有效保护和合理利用赤眼鳟生物资源策略的重要理论基础。本项目拟采用基因组从头测序结合基因组重测序的方法对我国不同水系赤眼鳟进行种群基因组学研究,精确解析我国不同水系赤眼鳟的种群遗传结构,揭示其适应性演化机制,相关研究结果将为我国赤眼鳟渔业资源的科学管理及可持续利用提供重要的科学依据,在认识我国淡水鱼类的物种形成和区系特征方面亦具有重要意义。
英文摘要
Squaliobarbus curriculus is widely distributed in freshwater lakes and rivers at different latitudes in China, with fishery and also biodiversity importance. In recent years, the resource of S. curriculus has dramatically declined due to anthropogenic activities such as over-exploitation as well as water pollution, and a shift towards maturation at younger age and smaller size has been observed. Distribution patterns as well as range expansions and contractions of S. curriculus can be influenced by dynamic changes in continental water associated with environmental variables, thus both historical and present geographical barriers to gene flow are known to have an impact on the pattern of genetic diversity of S. curriculus. Investigations of genetic structure and adaptive evolutionary mechanism can provide important information for establishing explicit management and conservation measures for this species. By using genome de novo sequencing and resequencing, we plan to perform population genomics analyses on S. curriculus distributed in different river systems in order to clarify the population genetic structure as well as adaptive evolutionary mechanism of S. curriculus in China. These results will be useful for the management and sustainable utilization of this important fish species, and also for understanding the speciation of freshwater fish species and their fauna composition in China.
赤眼鳟广泛分布于我国不同纬度的淡水流域,是我国江河主要优质经济鱼类之一。在过度捕捞、水污染等人类活动的影响下,我国赤眼鳟资源大幅减少,资源衰退严重。本研究对赤眼鳟染色体水平基因组进行组装、注释,其基因组大小~894.95 Mb,N50长度为20.34 Mb,并注释到25,779个基因。与鲤科鱼类的比较基因组学分析表明,赤眼鳟与草鱼的分化时间在约20.8个百万年前,并在众多免疫相关的代谢通路上发生了基因扩张。此外,本项目对全国范围不同水系的赤眼鳟进行系统采样,对29个地理群体,共315个体进行基因组重测序,筛选获得6,002,630个SNP标记位点。基于Admixture和PCA群体遗传结构解析结果表明,赤眼鳟群体可划分为黄河、长江东南沿岸、珠江海南为主体的三个组群。同时,黄河不同江段的群体也呈现遗传组分的差异。特别是处于沿岸独流入海的内流江流域的北海和闽江群体具有相对独特的遗传组分。系统进化树构建结果表明我国不同水系赤眼鳟主要分为两个支系,分别是以珠江海南和北海群体的为主的南方支系,和以长江、东南沿岸水系以及黄河水系为主体的北方水系。其中,南方支系在北海南流江群体分化后,逐步分化形成海南群体和珠江群体。在北方支系中,以东南沿岸水系为扩散起点,逐步形成长江群体、长荡湖群体以及黄河群体。此外,本研究筛选获得了不同水系赤眼鳟与温度相关的环境适应性候选基因—Kinesin-like protein。通过对该基因编码区主要单倍型在不同群体的分型,可以看出三种主要单倍型的分布格局与不同水系赤眼鳟的地理分布紧密相关。本项目解析了我国大尺度范围下不同水系赤眼鳟精细尺度下的种群遗传结构,反演不同水系赤眼鳟种群的分化先后顺序,揭示不同水系赤眼鳟温度适应的关键候选基因,相关研究结果为我国赤眼鳟渔业资源的科学管理及可持续利用提供重要的科学依据,在认识我国淡水鱼类的物种形成和区系特征方面亦具有重要意义。
中国渤、黄、东海日本鳀种群遗传结构及本地适应性进化的群体基因组学研究
  • 批准号:
    41706162
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张柏东
  • 依托单位:
国内基金
海外基金