基于微衛(wèi)星標(biāo)記的中國近海龍頭魚群體遺傳結(jié)構(gòu)分析

摘要：開展中國近海龍頭魚群體遺傳結(jié)構(gòu)研究，為我國龍頭魚資源的開發(fā)利用和漁業(yè)管理單元的劃分提供遺傳學(xué)背景資料?；?個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記對2018—2020年采自連云港（LYG）、南通（NT）、三門（SM）、泉州（QZ）、湛江（ZJ）、北海（BH）和三亞（SY）的7個(gè)龍頭魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳分化進(jìn)行評估和分析，共檢測到111個(gè)等位基因，7個(gè)群體平均等位基因豐富度（Rs）為7.944～10.087，平均期望雜合度（He）和平均觀測雜合度（Ho）分別為0.721～0.807和0.621～0.785，平均多態(tài)信息含量（PIC）為0.673～0.768，呈現(xiàn)較高的遺傳多樣性水平。SY和BH群體間的遺傳距離最?。?.302 2），BH和LYG群體間的遺傳距離最大（0.501 9）。兩兩群體間的遺傳分化指數(shù)（Fst）為0.005 4～0.073 7，東海和南海群體（SM、QZ、ZJ、BH、SY）與黃海群體（LYG、N T）之間存在顯著的遺傳分化，基于群體間Nei氏標(biāo)準(zhǔn)遺傳距離構(gòu)建的UPGMA聚類樹也顯示LYG和NT群體獨(dú)立于其他群體。將所有群體分為1個(gè)基因池或是2個(gè)基因池進(jìn)行分子方差分析，均表明絕大部分遺傳變異來源于群體內(nèi)個(gè)體間。三維因子對應(yīng)分析和Structure分析提示龍頭魚群體可劃分為2個(gè)自由交配組群，在漁業(yè)管理上應(yīng)視作不同的捕撈單元進(jìn)行區(qū)別管理。

關(guān)鍵詞：龍頭魚；微衛(wèi)星標(biāo)記；遺傳結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：Q347" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " 文章編號(hào)：1674-3075（2025）01-0090-09

龍頭魚（Harpadon nehereus Hamilton，1822）是我國近海重要的中小型經(jīng)濟(jì)魚類，也是海洋生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈的重要組成部分。20世紀(jì)80年代以來，以龍頭魚為代表的中小型魚類生物量在短時(shí)間內(nèi)呈迅速增加趨勢，在浙江北部海域漁獲物中占比一度高達(dá)75%，逐漸成為東海和南海海區(qū)的優(yōu)勢魚類種群（杜曉雪，2018；郭峻宏等，2019）。龍頭魚肉質(zhì)細(xì)嫩，蛋白質(zhì)含量約為干重的70%，鈣磷含量高于大黃魚（Larimichthys crocea）和帶魚（Trichiurus japonicas）等傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)魚類，營養(yǎng)價(jià)值豐富且價(jià)格親民，其干制品“龍頭烤”更是備受消費(fèi)者的喜愛（韓素珍和董明敏，1994；Rupsankar，2010）。近年來，隨著龍頭魚的商業(yè)價(jià)值與營養(yǎng)價(jià)值逐漸被挖掘，其資源的開發(fā)利用也受到越來越多關(guān)注（陳玲等，2012）。

種群是物種進(jìn)化的基本單位，也是漁業(yè)生物學(xué)研究和漁業(yè)管理的基本單元（陳大剛，1991）。通過對魚類種群遺傳結(jié)構(gòu)和特征的研究，可以闡明其適應(yīng)環(huán)境的遺傳學(xué)機(jī)制，結(jié)合歷史事件，亦可以推斷群體歷史動(dòng)態(tài)，為漁業(yè)資源的開發(fā)、管理和保護(hù)提供重要的理論依據(jù)（Hedgecock，1987）。然而，迄今為止圍繞龍頭魚種群遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究僅見部分線粒體基因（Cyt b、ND2）和相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（sequence-related amplified polymorphism，SRAP）分子標(biāo)記的報(bào)道（郭易佳等，2019；蔣艷琳等，2020）。

微衛(wèi)星DNA（microsatellite DNA）又稱為簡單重復(fù)序列（simple sequence repeat，SSR）或短串聯(lián)重復(fù)序列（short tandem repeats，STR），是真核生物基因組中廣泛分布的以1～6個(gè)核苷酸為基元，首尾串聯(lián)而成的重復(fù)序列（Jarne amp; Lagoda，1996）。由于微衛(wèi)星分子標(biāo)記具有遺傳變異水平高、重復(fù)序列多、數(shù)量豐富、呈共顯性遺傳、引物具有通用性等特點(diǎn)，成為研究魚類群體遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性的重要工具之一（Chistiakov et al，2006；Panagiotis et al，2013；傅建軍等，2023）。Xu等（2011）和李海燕（2012）曾采用磁珠富集法開發(fā)了5個(gè)具有多態(tài)性的龍頭魚微衛(wèi)星標(biāo)記，但由于操作步驟繁瑣、技術(shù)難度大，這些標(biāo)記并未成功應(yīng)用到群體遺傳學(xué)研究中。本研究利用前期在龍頭魚肌肉組織轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中挖掘的大量微衛(wèi)星信息，篩選出擴(kuò)增效果好且多態(tài)性高的微衛(wèi)星標(biāo)記對中國近海7個(gè)龍頭魚不同地理群體的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性進(jìn)行了分析，以期為我國龍頭魚資源的開發(fā)利用和漁業(yè)管理單元的劃分提供遺傳學(xué)背景資料。

1" "材料與方法

1.1" "樣本采集

本研究用到的165尾龍頭魚為2018—2020年利用拖網(wǎng)作業(yè)的方式采集自我國連云港（LYG，29尾）、南通（NT，22尾）、三門（SM，24尾）、泉州（QZ，24尾）、湛江（ZJ，24尾）、北海（BH，19尾）和三亞（SY，23尾）的7個(gè)地理群體的野生樣本（圖1）。樣本體長為12.1～19.3 cm，雌雄比例分布均勻。所有魚類樣本經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定后，剪取背鰭下方約2～3 g新鮮肌肉組織浸泡于95%乙醇溶液中，并置于-20℃冰箱待用。

1.2" "DNA提取與PCR擴(kuò)增

采用傳統(tǒng)的苯酚—氯仿法抽提取基因組DNA（Sambrook et al，1989），使用NanoDrop分光光度計(jì)檢測DNA濃度，并用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA降解和污染情況。從龍頭魚肌肉組織轉(zhuǎn)錄組測序獲得的Unigene庫中設(shè)計(jì)合成微衛(wèi)星引物100對，經(jīng)篩選獲得26個(gè)具有多態(tài)性的微衛(wèi)星標(biāo)記，包括23個(gè)二堿基重復(fù)、1個(gè)三堿基重復(fù)和2個(gè)四堿基重復(fù)位點(diǎn)。從上述26對引物中進(jìn)一步挑選出在全部165個(gè)樣本中擴(kuò)增效果均較好的6對（LTY-9、LTY-15、LTY-42、LTY-45、LTY-47和LTY-58）用于群體遺傳學(xué)分析（表1）。每對引物的正向引物合成時(shí)分別添加FAM，HEX和TAMARA等3種熒光接頭，用于引物數(shù)據(jù)識(shí)別。

25 μL PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系包括：2.5μL 10×PCR緩沖液（Trans，北京），2 μL dNTPs，正反引物各1 μL（10 μmol/L），17.25 μL去離子水，0.25 μL Easy Taq DNA聚合酶（Trans，北京）和1μL DNA模板。PCR擴(kuò)增程序設(shè)置為：94 °C預(yù)變性5 min、94 °C變性30 s、最佳退火溫度下退火30 s、72 °C延伸30 s、循環(huán)33次，72 °C延伸10 min。所得PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測后，送至生工生物工程（上海）股份有限公司進(jìn)行基因分型。

1.3" "數(shù)據(jù)分析

使用GeneMarker軟件讀取基因分型結(jié)果文件（Hulce et al，2011），經(jīng)校正后讀取最大峰值對應(yīng)等位基因長度，記錄于Excel表格中；使用Excel Microsatellite Toolkit軟件計(jì)算各微衛(wèi)星位點(diǎn)的遺傳多樣性參數(shù)（Shaibi et al，2008），包括等位基因數(shù)（A）、觀測雜合度（Ho）、期望雜合度（He）和多態(tài)信息含量（PIC）；使用FASTA v.2.9.3統(tǒng)計(jì)各位點(diǎn)的等位基因豐富度（Rs）（Goudet，1995）；使用Micro-Checker對每個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行無效等位基因檢測（Oosterhout et al，2004），并用GENEPOP v.4.0對每個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行哈迪—溫伯格平衡（Hardy-Weinberg equilibrium，HWE）及連鎖不平衡（linkage disequilibrium，LD）檢測（Rousset，2008）；運(yùn)用Arlequin v.3.1計(jì)算兩兩群體間的遺傳分化指數(shù)（Fst）并進(jìn)行分子方差分析（AMOVA）（Excoffier amp; Lischer，2010）；由Population v.1.2計(jì)算群體間Nei氏標(biāo)準(zhǔn)遺傳距離，并構(gòu)建UPGMA樹（Raymond amp; Rousset，1995）；使用Structure v.2.3確定龍頭魚自由交配組群（Evanno et al，2005），設(shè)置同質(zhì)組（homogeneous population）數(shù)目（K）的范圍為1～7，每個(gè)K值重復(fù)運(yùn)行模擬10次后，通過STRUCTURE HARVESTER（https：//taylor0.biology.ucla.edu/structureHarvester/）在線工具推導(dǎo)最佳自由交配組群數(shù)（Earl amp; von Holdt，2012）；利用Genetix v.4.05對龍頭魚群體進(jìn)行三維因子分析（3D-AFC）；使用Bottleneck v1.2.02進(jìn)行瓶頸效應(yīng)檢測（Piry et al，1999）。

2" "結(jié)果與分析

2.1" "群體遺傳多樣性

本研究中7個(gè)龍頭魚群體的遺傳多樣性參數(shù)見表2。位點(diǎn)LTY-42的等位基因數(shù)最少（7個(gè)），位點(diǎn)LTY-9等位基因數(shù)最多（30個(gè)）。6個(gè)位點(diǎn)在所有群體中共檢測到等位基因111個(gè)，平均每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)為18.5個(gè)，各位點(diǎn)均表現(xiàn)出多態(tài)性。對所有微衛(wèi)星位點(diǎn)進(jìn)行綜合分析顯示，泉州群體具有最高的平均等位基因豐富度（10.087）、平均觀測雜合度（0.785）和平均期望雜合度（0.807）；連云港群體的平均等位基因豐富度最低為7.944；平均觀測雜合度和平均期望雜合度的最低值分別為南通群體（0.621）和三門群體（0.721）；群體平均多態(tài)信息含量（PIC）為0.673～0.768，除位點(diǎn)LTY-42在三門、泉州、湛江、北海、三亞群體和LTY-9位點(diǎn)在南通群體中表現(xiàn)出中度多態(tài)，其余位點(diǎn)在各群體中均表現(xiàn)為高度多態(tài)性。

對7個(gè)群體6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的42個(gè)群體—位點(diǎn)組合進(jìn)行哈迪—溫伯格平衡檢測，經(jīng)Bonferroni校正后位點(diǎn)LTY-42和LTY-9在連云港和南通群體中檢測到偏離平衡的現(xiàn)象，位點(diǎn)LTY-58在北海群體中檢測到偏離平衡狀態(tài)，位點(diǎn)LTY-47在除北海群體外的群體中均檢測到偏離平衡的現(xiàn)象。此外，所有群體的位點(diǎn)間均未檢測到連鎖不平衡現(xiàn)象。Micro-Checker結(jié)果顯示，位點(diǎn)LTY-47可能在泉州群體中存在無效等位基因，LTY-42和LTY-9可能在連云港和南通群體中存在無效等位基因。

2.2" "群體遺傳結(jié)構(gòu)分析

對龍頭魚群體的遺傳分化指數(shù)（Fst）和遺傳距離統(tǒng)計(jì)顯示（表3），龍頭魚整體的Fst值為0.042 3，兩兩群體間的Fst為0.005 4～0.073 7，泉州和南通群體間Fst值最大，北海和三亞群體間的Fst值最小。經(jīng)Bonferroni校正后，連云港群體與泉州群體，以及南通群體和三門、泉州、北海群體間的Fst值達(dá)到了極顯著水平。龍頭魚群體間的Nei氏遺傳距離為0.302 2～0.501 9，三亞群體和北海群體間的遺傳距離最小，北海群體和連云港群體間的遺傳距離最大。三門、泉州、湛江、北海和三亞5個(gè)群體間的遺傳距離相對較近，且處于同一水平，連云港和南通群體與前5個(gè)群體的遺傳距離相對較遠(yuǎn)，且同樣保持了一定程度的一致性。

根據(jù)Nei氏遺傳距離采用非加權(quán)配對算數(shù)平均法（unweighted pair-group method with arithmetic means，UPGMA）對龍頭魚群體進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖2所示。7個(gè)群體分為3個(gè)支系，三門和泉州群體為第1支系，湛江、北海和三亞群體為第2支系，連云港和南通群體為第3支系。第1支系首先與第2支系聚為一支，而后與第3支系聚為大支，第1支系與第2支系間的遺傳關(guān)系較近，第3支系與其余2個(gè)支系間的遺傳關(guān)系較遠(yuǎn)。兩兩群體間遺傳分化指數(shù)與遺傳距離結(jié)果均支持了連云港和南通群體與其他群體的分化，體現(xiàn)出較一致的群體遺傳結(jié)構(gòu)。

三維因子對應(yīng)分析（3D-FCA）顯示，3個(gè)向量所代表的變異因子分別解釋總遺傳變異來源的40.14%、17.17%和12.58%（圖3）。三亞、湛江、北海、泉州和三門群體重疊聚集，連云港和南通群體空間上較為分散，且與前5個(gè)群體分隔較遠(yuǎn)。

自由交配組群分析結(jié)果表明當(dāng)K=2時(shí)ΔK值最高，組群劃分為最優(yōu)選擇（圖4）。Structure條形圖中的個(gè)體分配模式顯示，龍頭魚群體具有2個(gè)自由交配群，三門、泉州、湛江、北海和三亞群體的大部分個(gè)體被分配于同一自由交配群，連云港和南通群體的絕大部分個(gè)體被分配于另一交配群（圖5）。將所有群體作為1個(gè)基因池進(jìn)行分子方差分析（analysis of molecular variation，AMOVA），結(jié)果顯示97.73%的遺傳變異來源于群體內(nèi)，群體間的遺傳變異占2.27%，兩兩群體間遺傳分化指數(shù)Fst = 0.022 7（P=0），群體間存在顯著的遺傳分化（表4）。為進(jìn)一步檢測龍頭魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)，基于遺傳分化指數(shù)、遺傳距離、3D-FCA和自由交配組群分析結(jié)果，將龍頭魚群體劃分為2個(gè)組群進(jìn)行AMOVA層次分析，三門、泉州、湛江、北海和三亞群體劃為一個(gè)組群；連云港和南通群體為另一組群。基于這一劃分，龍頭魚2個(gè)組群間的遺傳分化指數(shù)Fct = 0.020 01（P=0.046 93），組群內(nèi)群體分化指數(shù)Fsc = 0.012 85（P=0.000 30），群體間分化指數(shù)Fst = 0.032 61（P=0.000 00），F(xiàn)ct gt;Fsc，組群劃分具有意義且組群間遺傳分化顯著。

2.3" "遺傳瓶頸檢測

基于無限等位基因模型（infinite allele model，IAM）、雙相模型（two phase mutation model，TPM）和逐步突變模型（stepwise mutation model，SMM）3種不同假設(shè)模型，利用Bottleneck軟件對龍頭魚7個(gè)地理群體進(jìn)行Wilcoxon檢驗(yàn)，以判斷群體近期是否經(jīng)歷遺傳瓶頸效應(yīng)（表5）。在IAM模型假設(shè)條件下，連云港和南通群體表現(xiàn)出雜合子過剩現(xiàn)象（Plt;0.05），瓶頸效應(yīng)較為顯著。在TPM和SMM模型假設(shè)條件下，7個(gè)龍頭魚群體均未檢測到雜合度冗余現(xiàn)象，即未發(fā)生瓶頸事件。Mode shift檢測結(jié)果表明，龍頭魚群體各位點(diǎn)的等位基因頻率均呈常的L型分布。相較于IAM模型，TPM和SMM模型最貼近微衛(wèi)星突變模式，被認(rèn)為更適合用于處理微衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

3" "討論

3.1" "龍頭魚群體遺傳差異

在微衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析中，常通過等位基因數(shù)、雜合度和多態(tài)信息含量等指標(biāo)來評價(jià)群體的遺傳多樣性。本研究中，各龍頭魚群體均表現(xiàn)出較高的等位基因數(shù)和等位基因豐富度，具有較高的遺傳多樣性。雜合度是反映群體中遺傳變異程度的最優(yōu)參數(shù)和主要指標(biāo)，雜合度越高，表明群體的遺傳同質(zhì)性越低，群體的遺傳變異越大，即群體遺傳多樣性越高（任建功等，2021）。龍頭魚7個(gè)群體的雜合度為0.621～0.807，整體上遺傳多樣性水平較高，且符合海洋魚類微衛(wèi)星檢測結(jié)果通常表現(xiàn)出較高雜合度水平，以及微衛(wèi)星標(biāo)記計(jì)算出的群體雜合度值在0.3～0.8的普遍規(guī)律（董秋芬等，2007）。多態(tài)信息含量是指一個(gè)后代獲得某個(gè)等位基因標(biāo)記來自其親代的同一等位基因標(biāo)記的可能性，根據(jù)Botstein等（1980）提出的衡量標(biāo)準(zhǔn)，本研究中龍頭魚群體均表現(xiàn)出相對較高的平均多態(tài)信息含量。各項(xiàng)遺傳參數(shù)均表明，我國近海龍頭魚群體具有較為豐富的種內(nèi)遺傳變異和較高的遺傳多樣性。

物種的遺傳多樣性豐富程度會(huì)受到遺傳瓶頸效應(yīng)的影響（程嬌，2013）。龍頭魚群體在更適合微衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析的TPM和SMM突變模型下均未檢測雜合度過量的現(xiàn)象，所有群體的等位基因頻率分布均呈正常的L型。除連云港和南通群體外，其余5個(gè)龍頭魚群體近期未經(jīng)歷過遺傳瓶頸事件，有利于龍頭魚群體遺傳差異的累積，維持較高水平遺傳多樣性。哈迪—溫伯格平衡指一個(gè)足夠大的隨機(jī)交配種群在沒有選擇、突變和遷移等因子影響的理想狀態(tài)下，等位基因頻率和基因型頻率隨世代的增加保持穩(wěn)定不變（戴灼華和王亞馥，2016）。本研究中11個(gè)位點(diǎn)—群體組合偏離哈迪—溫伯格平衡狀態(tài)，說明龍頭魚群體受到外來因素干擾較大，群體可能產(chǎn)生了不同程度的遺傳漂變。在檢測到無效等位基因的位點(diǎn)—群體組合中均出現(xiàn)了偏離哈迪—溫伯格平衡的現(xiàn)象，無效等位基因的擴(kuò)增也是影響群體偏離此平衡的重要因素。

3.2" "龍頭魚群體間遺傳分化

遺傳分化系數(shù)（Fst）是衡量群體遺傳分化水平的重要指標(biāo)。根據(jù)Wright（1978）對遺傳分化水平的定義：當(dāng)0lt;Fstlt;0.05，群體間分化較??；當(dāng)0.05[≤]Fstlt;0.15，群體間存在中等程度的遺傳分化；0.15[≤]Fstlt;0.25，群體間存在較高程度的遺傳分化；當(dāng)Fst[≥]0.25，群體間存在極大的遺傳分化。但是，也有學(xué)者認(rèn)為Wright的定義并不能作為衡量群體分化水平的唯一標(biāo)準(zhǔn)，存在遺傳差異的群體間并不總是表現(xiàn)出較高的遺傳分化系數(shù)（劉名，2010），F(xiàn)st值統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的顯著性更能體現(xiàn)群體間遺傳分化水平，如：歐洲無須鱈（Merluccius merluccius）（Fst=0.013， Plt;0.001）（Lundy et al，1999）以及地中海東大西洋石斑魚（Epinephelus marginatus）（Fst=0.018，Plt;0.000 1）（Innocentiis et al，2001）群體均具有顯著的遺傳分化。本研究中盡管龍頭魚群體間的Fst較小，但在統(tǒng)計(jì)上顯著。對應(yīng)群體所處海區(qū)位置，發(fā)現(xiàn)顯著的遺傳分化主要存在于黃海群體（LYG和NT）與東海（SM和QZ）、南海群體（ZJ、BH和SY）之間。UPGMA聚類分析顯示了由連云港和南通群體組成的獨(dú)立黃海支系，支持了Fst的分析結(jié)果。為進(jìn)一步檢測龍頭魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)，我們采用了3種方法分別展開研究：3D-FCA分析結(jié)果顯示，東海與南海群體聚類，明顯區(qū)別于黃海群體；Structure分析顯示，黃海群體為獨(dú)立的自由交配群；AMOVA層次分析顯示，黃海組群與東海、南海組群間的遺傳分化達(dá)到顯著水平。基于線粒體Cyt b基因的相關(guān)研究表明，中國近海龍頭魚群體具有連續(xù)的系統(tǒng)地理格局，不存在顯著的群體遺傳結(jié)構(gòu)（郭易佳等，2019）。造成這一差異的原因可能一方面是樣本的來源不同，另一方面核基因微衛(wèi)星突變速率是線粒體基因的102～106倍，能夠檢測到群體間微弱的遺傳分化，更好地反映生物種群近期遺傳信息和遺傳格局（劉云國，2009）。

海洋魚類群體間的遺傳分化主要由以下4個(gè)方面的原因?qū)е拢海?）歷史上的氣候波動(dòng)。如：更新世時(shí)期冰期海平面下降，棲息地急劇收縮，導(dǎo)致位于邊緣海的玉筋魚（Ammodytes personatus）群體發(fā)生遺傳分化，甚至產(chǎn)生生殖隔離（Hewitt，2000）。（2）以海洋鋒面、海水溫度和鹽度為主的海洋環(huán)境因素。寒、暖流會(huì)影響流經(jīng)海域的水文條件，并在交匯區(qū)形成較強(qiáng)的水平溫度和鹽度梯度，產(chǎn)生隔離屏障，如：黃海冷水團(tuán)就以一個(gè)等溫線為邊界，保持了水團(tuán)內(nèi)外的溫度差，從而影響黃海冷水種的分布（王秀亮，2017）。（3）魚類自身的生態(tài)習(xí)性，包括有限的遷移能力、定向洄游、產(chǎn)卵場的隔離以及產(chǎn)卵時(shí)間差異等，如：由于返回原棲息地的定向洄游，導(dǎo)致了美洲鰻鱺（Anguilla rostrate）和歐洲鰻鱺（A. Anguilla）即使產(chǎn)卵場交疊仍存在顯著遺傳分化（Avise et al，1986）。（4）地理隔離及棲息地的不連續(xù)性，如：大西洋鱈（Gadus morhua）的遺傳分化就主要是由于深海溝導(dǎo)致了不同棲息地種群間基因流的下降（Ruzzante et al，1999）。

據(jù)此，我們推測黃海群體與東海、南海群體間顯著的遺傳分化可能與洋流、長江沖淡水以及龍頭魚自身生態(tài)習(xí)性和有限活動(dòng)能力相關(guān)。每年5—8月為長江水域豐水期，大量淡水涌入東海與南下的中國沿岸流匯合并在浙江沿岸形成切變鋒和羽狀鋒（朱建榮等，2003），大部分龍頭魚魚群在同一時(shí)期到達(dá)近岸淺海區(qū)或河口附近分散產(chǎn)卵，復(fù)雜的海流鋒面系統(tǒng)極有可能對2個(gè)海區(qū)浮性卵的擴(kuò)散產(chǎn)生阻隔。7—9月成魚和當(dāng)年生的幼魚開始索餌育肥，長江沖淡水在產(chǎn)生阻隔作用的同時(shí)帶來了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，也一定程度上將魚群的活動(dòng)范圍限制在其輻射區(qū)內(nèi)。10月后氣溫下降，龍頭魚逐漸向稍深近海越冬，但由于運(yùn)動(dòng)能力有限，較小的緯度范圍內(nèi)短距離產(chǎn)卵和越冬洄游降低了群體間混合的可能性。在這些機(jī)制的綜合作用下，黃海龍頭魚群體與南部海域群體間的基因交流受阻，從而導(dǎo)致顯著遺傳差異的產(chǎn)生。綜上所述，在微衛(wèi)星水平上黃海龍頭魚群體與東海、南海群體存在顯著的遺傳分化，建議作為兩個(gè)管理單元分別進(jìn)行漁業(yè)管理。

參考文獻(xiàn)

陳大剛， 1991. 黃渤海漁業(yè)生態(tài)學(xué)[M]. 北京：海洋出版社.

陳玲， 水柏年， 董文霞， 2012. 龍頭魚生長特征及資源的可持續(xù)利用[J]. 科技與管理， （6）：68-70.

程嬌， 2013. 西北太平洋兩種鮐屬魚類的分子系統(tǒng)地理學(xué)研究[D]. 青島：中國海洋大學(xué).

戴灼華， 王亞馥， 2016. 遺傳學(xué) [M].4版. 北京：高等教育出版社.

董秋芬， 劉楚吾， 郭昱嵩， 等， 2007. 9種石斑魚遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的微衛(wèi)星分析[J]. 遺傳， 29（7）：837-843.

DONG Q F， LIU C W， GUO Y S， et al， 2007. Microsatellite analysis of genetic diversity and phylogenetic relationship of nine species of grouper in genus Epinephelus[J]. Hereditas， 29（7）：837-843.

杜曉雪， 2018. 浙江南部近海龍頭魚的生物學(xué)特征及其空間分布格局[D]. 上海：上海海洋大學(xué).

傅建軍， 龔雅婷， 朱文彬， 等， 2023.大口黑鱸微衛(wèi)星多重PCR體系及3個(gè)群體的遺傳分析[J].水生生物學(xué)報(bào)， 47（9）：1514-1522.

FU J J， GONG Y T， ZHU W B， et al， 2023. Multiplex PCR sets of microsatellites and their application in genetic analyses for three populations of largemouth bass （micropterus salmoides）[J]. Acta Hydrobiologica Sinica，，47（9）：1514-1522.

郭峻宏， 李軍， 沈忱， 等， 2019. 閩江口龍頭魚（Harpadon nehereus）的生物學(xué)參數(shù)及資源評估[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)， 39（5）：56-64.

GUO J H， LI J， SHEN C， et al， 2019. Estimation of biological parameters and stock of Harpadon nehereus in the Min river estuary， east China sea[J]. Journal of Guangdong Ocean University， 39（5）：56-64.

郭易佳， 楊天燕， 孟瑋， 等， 2019. 基于線粒體Cyt b基因的龍頭魚群體遺傳結(jié)構(gòu)分析[J]. 水生生物學(xué)報(bào)， 43（5）：945-952.

GUO Y J， YANG T Y， MENG W， et al， 2019. The genetic structure of the bombay duck （Harpadon nehereus） based on mitochondrial Cyt b gene[J]. Acta Hydrobiologica Sinica， 43（5）：945-952.

韓素珍， 董明敏， 1994. 龍頭魚營養(yǎng)成分的分析[J]. 浙江水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào)， 13（1）：12-17.

蔣艷琳， 孟瑋， 朱文斌， 等， 2020. 基于線粒體ND2基因的龍頭魚群體遺傳多樣性分析[J]. 浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 39（2）：102-109.

JIANG Y L， MENG W， ZHU W B， et al， 2020. Genetic diversity analysis of Harpadon nehereus populations based on mitochondrial DNA ND2 gene[J]. Journal of Zhejiang Ocean University（Natural Science）， 39（2）：102-109.

李海燕， 2012. 龍頭魚SSR和SRAP標(biāo)記篩選及遺傳多樣性分析[D]. 舟山：浙江海洋學(xué)院.

劉名， 2010. 太平洋鯡和大頭鱈的群體遺傳學(xué)研究[D]. 青島：中國海洋大學(xué).

劉云國， 2009. 水產(chǎn)生物DNA分子標(biāo)記技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社.

任建功， 王青林， 孫朝徽， 等， 2021. 許氏平鲉6個(gè)地理群體遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析[J]. 水產(chǎn)科學(xué)， 40（3）：301-309.

REN J G， WANG Q L， SUN Z H， et al， 2021. Genetic diversity among six geographical populations of schlegel’s black rockfish Sebastes schlegelii by microsatellite marker[J]. Fisheries Science， 40（3）：301-309.

王秀亮， 2017. 玉筋魚群體遺傳多樣性及其適應(yīng)進(jìn)化研究[D]. 舟山：浙江海洋大學(xué).

朱建榮， 丁平興， 胡敦欣， 2003. 2000年8月長江口外海區(qū)沖淡水和羽狀鋒的觀測[J]. 海洋與湖沼， 34（3）：249-255.

ZHU J R， DING P X， HU D X， 2003. Observation of the diluted water and plume front of the Changjiang river estuary during August 2000[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica， 34（3）：249-255.

AVISE J C， HELFMAN G S， SAUNDERS N C， et al， 1986. Mitochondrial DNA differentiation in North Atlantic eels： population genetic consequences of an unusual life history pattern [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences， 83（12）：4350-4354.

BOTSTEIN D， WHITE R L， SKOLNICK M， et al， 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms [J]. The American Journal of Human Genetics， 32（3）：314-331.

CHISTIAKOV D A， HELLEMANS B， VOLCKAERT F， 2006. Microsatellites and their genomic distribution， evolution， function and applications： a review with special reference to fish genetics [J]. Aquaculture， 255：1-29.

EARL D A， VONHOLDT B M， 2012. STRUCTURE HARVESTER： a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method [J]. Conservation Genetic Recourses， 4（2）：359-361.

EVANNO G， REGNAUT S， GOUDET J， 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE： a simulation study [J]. Molecular Ecology， 14（8）：261l-2620.

EXCOFFIER L， LISCHER H E L， 2010. Arlequin suite ver 3.5： a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows [J]. Molecular Ecology Resources， 10（3）：564-567.

GOUDET J， 1995. FSTAT （version 1.2）： a computer program to calculate F-statistics [J]. Journal of Heredity， 86（6）：485-486.

HEDGECOCK D， 1987. Fishery biology： population genetics and fishery management [J]. Science， 237（4819）：1236.

HEWITT G M， 2000. The genetic legacy of the Quaternary ice ages [J]. Nature， 405（6789）：907-913.

HULCE D， LI X， SNYDERLEIBY T， et al， 2011. GeneMarker? Genotyping Software： tools to increase the statistical power of DNA fragment analysis [J]. Journal of Biomolecular Techniques： JBT， 22 （Suppl）：S35.

INNOCENTIIS S D， SOLA L， CATAUDELLA S， et al， 2001. Allozyme and microsatellite loci provide discordant estimates of population differentiation in the endangered dusky grouper （Epinephelus marginatus） within the Mediterranean Sea [J]. Molecular Ecology， 10（9）：2163-2175.

JARNE P， LAGODA P J L， 1996. Microsatellites， from molecules to populations and back [J]. Trends in Ecology and Evolution， 11（10）：424-429.

LUNDY C J， MORAN P， RICO C， et al， 1999. Macrogeographical population differentiation in oceanic environments： a case study of European hake （Merluccius merluccius）， a commercially important fish [J]. Molecular Ecology， 8（11）：1889-1898.

OOSTERHOUT C V， HUTCHINSON W F， WILLS D， et al， 2004. Micro-checker： software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data [J]. Molecular Ecology Notes， 4（3）：535-538.

PANAGIOTIS M， IOANNIS G， ATHANASIOS T， 2013. Microsatellites： evolution and contribution [J]. Methods in Molecular Biology， 1006：1-13.

PIRY S， LUIKART G， CORNUET J M， 1999. Bottleneck： a computer program for detecting recent reductions in the effective population size using allele frequency data [J]. Journal of Heredity， 90：502-503.

RAYMOND M， ROUSSET F， 1995. GENEPOP （Version 1.2）： population genetics software for exact tests and ecumenicism[J]. Journal of Heredity， 86（3）：248-249.

ROUSSET F， 2008. GENEPOP'007： a complete re-implementation of the GENEPOP software for Windows and Linux [J]. Molecular Ecology Notes， 8（1）：103-106.

RUPSANKAR C， 2010. Improvement of cooking quality and gel formation capacity of Bombay duck （Harpodon nehereus） fish meat [J]. Journal of Food Science and Technology， 47（5）：534-540.

RUZZANTE D E， TAGGART C T， Cook D， 1999. A review of the evidence for genetic structure of cod （Gadus morhua） populations in the NW Atlantic and population affinities of larval cod off Newfoundland and the Gulf of St. Lawrence[J]. Fisheries Research， 43（1/2/3）：79-97.

SAMBROOK J， FRITSCH E F， MANIATIS T， 1989. Molecular cloning： a laboratory manual [M]. New York： Cold Spring Harbor Laboratory.

SHAIBI T， LATTORFF H， MORITZ R， 2008. A microsatellite DNA toolkit for studying population structure in Apis mellifera [J]. Molecular Ecology Resources， 8（5）：1034-1036.

WRIGHT S， 1978. Evolution and Genetics of Populations， Vol 4. Variabilility Within and Among Natural Populations [M]. Chicago： University of Chicago Press.

XU T J， SUN D Q， LI H Y， et al， 2011. Development and characterization of microsatellite markers for the lizardfish known as the Bombay duck， Harpadon nehereus （Synodontidae） [J]. Genetics and Molecular Research， 10（3）：1701-1706.

Genetic Structure of Harpadon nehereus Populations in the Coastal

Waters of China Based on Microsatellite Markers

Abstract：Population genetic structure analysis is the basis for establishing fishery management， and is important for conserving biodiversity and the scientific development and use of fishery resources. Microsatellite DNA is abundant in eukaryotic genomes and， because it is dominant and has a high mutation rate， has become an effective genetic marker for differentiating fish populations. Harpadon nehereus is an important small to medium-sized commercial fish species in the coastal water of China， and a vital food chain component of marine ecosystems. In this study， we analyzed the genetic structure and differentiation of seven H. nehereus populations [Lianyungang （LYG）， Nantong （NT）， Sanmen （SM）， Quanzhou （QZ）， Zhanjiang （ZJ）， Beihai （BH） and Sanya （SY）] in the coastal waters of China， based on six microsatellite markers. During 2018-2020， a total of 165 wild H. nehereus specimens from the seven populations were sampled by trawl for DNA extraction and PCR amplification. A total of 111 alleles were detected， and the average allelic richness （Rs） of the seven populations ranged from 7.944 to 10.087. The ranges of the average expected heterozygosity （He） and the average observed heterozygosity （Ho） were 0.721-0.807 and 0.621-0.785， respectively. The average polymorphic information content （PIC） ranged from 0.673 to 0.768， showing a high level of genetic diversity. The genetic distance between the SY and BH populations was the lowest （0.302 2）， while the highest genetic distance （0.501 9） was observed between the BH and LYG populations. The pairwise genetic differentiation index （Fst） ranged from 0.005 4 to 0.073 7， and there was significant genetic differentiation between the East and South China Sea populations （SM， QZ， ZJ， BH and SY） and the Yellow Sea populations （LYG and NT）. The UPGMA tree constructed based on Nei’s standard genetic distance also shows that the Yellow Sea populations （LYG and NT） were topologically independent of the other populations. Regardless of whether the populations were divided into one or two gene pools for AMOVA analysis， the results show that most of the genetic variation came from individuals within populations. 3D-FCA analysis and structure analysis suggest that the H. nehereus population in coastal China should be divided into two free mating groups and treated as different units for fishery management.

Key words： Harpadon nehereus; microsatellite markers; genetic structure