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鳗鲡属鱼类全基因组混交现象的Meta分析:种群遗传结构与保护管理启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月08日 来源:Fish and Fisheries 6.1
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这篇综述通过Meta分析系统评估了鳗鲡属(Anguilla)19个类群的种群遗传结构,证实了除花鳗鲡(A. marmorata)外多数物种呈现全基因组混交(panmixia)模式。研究整合66项文献数据,揭示了遗传标记类型(微卫星vs.线粒体DNA)、采样范围(流域内vs.跨洋区)对FST值的影响,为这一濒危类群的渔业管理单元划分和进化潜力维持提供了关键证据,同时指出热带物种研究空白亟待填补。
鳗鲡属作为兼具生态价值与渔业经济意义的类群,其独特的降海洄游(catadromous)生活史使种群遗传结构研究成为理解物种进化与资源管理的核心。Meta分析显示,该属多数物种呈现全基因组混交特征,仅花鳗鲡因跨洋区采样显示出显著遗传分化(均值0.1263)。这一现象与集中产卵场(如北大西洋马尾藻海)和幼体被动扩散机制密切相关,但人类活动导致的栖息地退化正威胁其进化潜力。
种群遗传结构分析能揭示环境适应、扩散限制等进化过程。鳗鲡属19个类群中,温带物种(如欧洲鳗A. anguilla、日本鳗A. japonica)因单一产卵场而长期被视为全基因组混交的典型,但近期日本熊野川群体的遗传分化争议(Igarashi et al. 2018)凸显了方法论差异对FST值解读的影响。本研究首次通过系统综述与Meta分析,量化遗传标记类型、采样策略对结果的影响,为管理政策提供依据。
文献检索遵循PRISMA流程,纳入66项报告成对遗传分化值(FST/GST/D)的研究。使用R语言meta包进行随机效应模型分析,评估标记类型(微卫星/线粒体DNA)、采样范围等协变量效应。针对数据缺失类群(如孟加拉鳗A. bengalensis),从GenBank获取COI/16S rRNA序列进行补充分析。
温带物种研究占比超50%,而热带类群多仅单篇研究(图2)。全球FST值呈现三组分布:负值(样本不足)、近零值(-0.008–0.02)及显著分化值(>0.02),花鳗鲡属后者(图4)。
基于线粒体数据的网络分析显示,婆罗洲鳗(A. borneensis)与吕宋鳗(A. luzonensis)呈现星型单倍型网络(图5),支持全基因组混交;而内陆鳗(A. interioris)东西群体间GST达0.1675,提示地理隔离效应。
全属合并分析显示平均分化值为0.0359,但花鳗鲡显著偏高(p<0.01)。跨洋区研究的FST值(0.2063)显著高于流域内研究(0.0339),样本量(Nl)与分化值呈正相关(图S4)。
集中产卵与幼体扩散机制维持了鳗鲡属的遗传均质性。花鳗鲡的分化可能反映其多产卵中心假设,而温带物种(如日本鳗)的争议性分化值(0.0127)更可能源于生物信息学过滤阈值差异。值得注意的是,杂交(如欧洲鳗与美洲鳗A. rostrata)可能通过基因渗透增强适应性。
非洲亚种(A. bengalensis labiata)仍无遗传学研究,且热带类群样本代表性不足。建议未来研究优先填补印度洋沿岸采样缺口,并结合海洋调查验证产卵场假说。渔业管理需兼顾遗传结构数据与栖息地连通性修复,以应对气候驱动的分布区变迁。
Faulks主导分析与写作,Daryani参与数据整理,Hakoyama负责概念设计。研究受日本水产研究教育机构资助。
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