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为探究波多黎各皇后笛鲷(Etelis oculatus)种群结构及遗传多样性,研究人员运用 RAD-Seq 技术分析 16,188 个 SNP。结果显示其遗传多样性低、无明显种群分化。该研究为笛鲷资源管理与保护提供关键依据。
在广袤无垠的加勒比海域,渔业资源犹如一座宝藏,滋养着沿岸无数的生命。然而,随着时间的推移,过度捕捞的阴影逐渐笼罩这片海域。曾经繁盛的礁鱼种群,如拿骚石斑鱼(Epinephelus striatus)、巨人石斑鱼(Epinephelus itajara)和红 hind(Epinephelus guttatus)等,在 20 世纪 80 年代纷纷陷入崩溃的困境 。如今,深海鱼类也未能幸免,皇后笛鲷(Etelis oculatus)作为一种商业价值不断攀升的深海鱼类,其生物学和生态学特性却鲜为人知,这给渔业的可持续发展带来了巨大挑战。在此背景下,深入研究皇后笛鲷的种群结构和遗传多样性迫在眉睫。
为解开皇后笛鲷的遗传密码,来自西班牙国家自然科学博物馆(Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC)、波多黎各大学马亚圭斯分校(University of Puerto Rico at Mayagüez)等机构的研究人员展开了一项重要研究。他们旨在通过精准剖析皇后笛鲷的遗传多样性、种群结构以及地理连通性,为其资源的合理管理和有效保护提供科学依据。最终,研究成果发表在《Marine Life Science 》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本采集方面,他们跟随 4 位渔民,历经 10 次捕鱼之旅,使用配备电动卷轴的延绳钓,在 8 个不同地点捕获了 37 条皇后笛鲷,并详细记录相关信息。DNA 提取使用 Qiagen DNeasy 96 Blood and Tissue Kit 试剂盒,之后利用 RAD-Seq 技术构建文库并测序。数据分析时,运用 FastQC 检查原始读数质量,通过一系列参数优化筛选出 16,188 个 SNP 进行后续分析;借助主成分分析(PCA)、判别主成分分析(DAPC)等多种方法评估种群结构和遗传多样性。
研究结果主要涵盖以下方面:
- 样本基础数据:37 条皇后笛鲷样本采集自 8 个地点,捕捞深度在 269 - 456m 之间,平均叉长 35.5cm,平均体重 0.670kg,DNA 提取和文库浓度均满足实验要求,测序共获得 295,098,020 条原始读数。
- 遗传多样性指标:各区域和地点的遗传多样性指标大多相近。平均遗传多样性(HE)区域为 0.275、地点为 0.274;平均观察杂合度(HO)分别为 0.284 和 0.283;近交系数(GIS)在不同区域和地点有差异,但整体接近零 。
- 种群结构分析:成对FST值显示区域间和地点间分化不明显;AMOVA 测试表明遗传变异主要存在于个体内部;PCA 分析发现部分区域和地点样本有分化趋势;STRUCTURE 分析显示K=2时似有两个亚群,但多数个体仍属一个遗传簇;DPCA 分析进一步证实部分个体存在差异,且推断出从别克斯岛(Vieques,VIE)到其他地点的当代基因流。
研究结论和讨论部分意义重大。此次研究首次运用 RAD-Seq 技术对波多黎各皇后笛鲷遗传多样性进行全面分析,发现其与波多黎各浅水笛鲷物种遗传模式相似,且数据与当地表面洋流模型预测相符,证明了 RAD-Seq 技术在种群结构研究中的有效性。研究表明波多黎各水域的皇后笛鲷可能属于一个遗传簇,但分布范围尚不明确。后续研究可扩大采样范围,深入探究其生活史策略和栖息地特征,这对皇后笛鲷资源的科学管理和保护至关重要,有望为加勒比海域渔业可持续发展提供有力支撑,助力在保护海洋生态环境的同时,合理开发利用渔业资源,实现人与自然的和谐共生。