太湖蓝藻水华污染对黄颡鱼遗传多样性的影响

作者:祖慧琳;朱煜;郑典元;刘昊琰;张浩;戚金亮;杨永华;杨荣武 刊名:江苏农业科学 上传者:许丽平

【摘要】利用随机扩增多态性DNA分子标记技术,对江苏太湖和安徽升金湖共4个区域的黄颡鱼种群中共192条个体进行遗传多样性的比较,并分析太湖蓝藻水华产生的藻毒素及其衍生污染物的复合污染对种群遗传结构的影响。在试验的引物中筛选出6条在PCR扩增时能得到清晰、稳定性和重复性好条带的引物,各引物扩增得到的总位点数为8~18个,多态位点比率为50.00%~100.00%,其中胥口湾黄颡鱼的多态位点比率呈现最高(86.46%),而梅梁湾黄颡鱼最低(67.71%)。4个黄颡鱼种群的Shannon指数和Nei基因多样性指数大小都表现出和多态位点比率一致的趋势,即胥口湾黄颡鱼>升金湖黄颡鱼>东太湖黄颡鱼>梅梁湾黄颡鱼。由此可见,即使实际距离相隔不远,不同水质环境下黄颡鱼种群的多样性已经表现出一定程度的差异,并且随着水环境污染的严重,黄颡鱼的多样性也随之降低。在水质最佳的胥口湾区域,多样性呈现最高,作为对照区域的升金湖区域,其种群多样性同样也高于污染严重区域的梅梁湾地区。总体来看,近年来太湖蓝藻水华产生的环境污染在一定程度上影响着生物多样性,因此改善环境,保护生物多样性刻不容缓。

全文阅读

太湖是我国第二大淡水湖,水生生物的种类繁多‘]。然而,从上世纪80年代后期开始,太湖水质开始出现明显的恶化趋势,表现为悬浮物浓度迅速上升,水体中氮和磷的含量逐年上升,水体平均透明度随之下降。太湖北部的梅梁湾地区最早暴发蓝藻水华,如今太湖已成为我国最大的存在严重蓝藻水华的湖泊,也是国务院重点治理的富营养化水域之一图。从1999年开始,太湖的富营养化程度不断加深,蓝藻水华大面积暴发的时间也不断提前,且持续时间越来越久,暴发越来越频繁[3]。同时,太湖东部原有的水草区面积渐渐退缩,水草的种群结构不断恶化,到2005、2006年,乃至东太湖区域在夏季都出现了大量的蓝藻水华川。很多蓝藻能产生多种毒素,包括生物肤、生物碱和脂多糖等,这种急性毒素可使饮用该水源的动物中毒死亡,而慢性毒性以微囊藻毒素为代表,可经口、皮肤或饮用水等途径进人人体并造成危害。微囊藻毒素还可以通过食物链方式传递,如曾在太湖的鱼肉和肝脏内测出。为了进一步了解太湖蓝藻水华引起的水质污染对水生生物遗传多样性的影响,我们选用了太湖的优势物种之一黄颗鱼作为研究对象,在太湖共设置了3处样品采集区域,分别是污染程度最为严重的梅梁湾区域、水质环境最佳的江苏农业科学2012年第40卷第4期青口湾区域以及水质介于二者之间的东太湖区域,通过比较这3个不同区域的黄颗鱼遗传多样性,更进一步探索近几年来蓝藻水华产生的复合污染物对水生生物遗传结构的影响。作为对照处理,我们设置了第4个样品采集点,是位于长江中下游区域的升金湖自然保护区,地处安徽省池州市境内,湖区面积约为太湖的10%。这里常年气候温和,水质优良,环境污染少,水生生物资源极其丰富,生物种类繁多。尽管近几年由于升金湖周边人为活动逐渐频繁,导致大量的氮、磷排放,加上沉积物自身的内源性释放,升金湖的藻类也有所增长[’l,但迄今为止,未发生大面积的蓝藻水华,总体仍维持着一个较稳定的生态系统。通过对升金湖区域的黄颖鱼种群多样性进行分析,更进一步探讨污染与生物多样性的关系。随机扩增多态性DNA(RAPD)标记技术,是通过分析遗传物质DNA经过PCR扩增的多态性来诊断生物体内基因排布与外在性状表现规律的技术。由于片段被引物选择性地扩增,并不是所有的序列都扩增,扩增了的片段能在凝胶上清晰地显现出来,这样就可以通过同种引物扩增条带的多态性反映出模板的多态性。RAPD的引物长度为ro个核昔酸左右,引物顺序是随机的[5],因而可以在对被检对象无任何分子生物学资料的情况下对其进行基因组分析[’]。RAPD技术标记位点多,操作简单,试验周期短,可进行数量较多的样品分析[v],并且在试验中使用大量引物,使得检测区域几乎覆盖整个基因组,所以现在已经被广泛用于品种品系的遗传多样性分析[81。本研究基于RAPD标记技术,对不同水质环境中的黄颗鱼种群遗传多样性进行了研究,分析了遗传多样性与污染因素的相关性,了解现阶段太湖中不同区域种群的遗传变异水平,评价环境污染对野生鱼类资源产生的影响。本研究的意义在于通过对太湖鱼类遗传多样性和遗传结构的研究,为保护鱼类资源提供指导信息,同时为太湖水质的健康风险评估提供有用的信息。材料与方法1.1试验材料试验材料选用太湖和升金湖的共同优势物种之一黄颗鱼,于2010年7月分别取自太湖梅梁湾区域、东太湖区域、青口湾区域(图l)和安徽升金湖区域。每个采样点都采集50条黄颖鱼,切取其肌肉组织样品,保存在70%乙醇中,试验中每个采样点取用48条黄颖鱼。1.2试验方法1.2.1基因组DNA的提取每个样品剪取约40mg肌肉组织,用蒸馏水洗涤样品去乙醇,将肌肉组织尽量剪得细

参考文献

引证文献

问答

我要提问