特诺河大西洋鲑种群复合体的高效遗传溯源：180个SNP分型面板的开发与应用

这篇研究论文开发了一种基于180个单核苷酸多态性（SNP）的基因分型面板，用于特诺河大西洋鲑（Salmo salar）种群的遗传溯源（GSI）。通过分析1212个样本的>33,000个全基因组SNP，研究者定义了22个遗传分化的报告单元，并验证了该面板在成本、速度和跨实验室适用性上的优势。混合种群分析表明，所有报告单元均对渔业有贡献，且捕获比例与独立估算的产卵雌性生物量显著相关（r=0.97）。该研究为可持续渔业管理提供了精准工具。

　　

1 引言

渔业常混合捕捞多个遗传差异种群，精准管理需明确不同种群的贡献比例。遗传溯源（GSI）通过建立基线等位基因频率实现种群识别，而单核苷酸多态性（SNP）因其低成本、高重复性和简化突变模型，正逐步取代微卫星标记。特诺河作为北欧最大的野生大西洋鲑栖息地之一，拥有高度结构化的种群复合体，此前基于33个微卫星位点的GSI系统已鉴定32个报告单元。本研究旨在开发更高效的SNP分型面板，提升溯源的准确性与技术可持续性。

2 材料与方法

2.1 研究区域

特诺河流域横跨芬兰与挪威边界，拥有1100公里可洄游河段，包含主支流和众多支流，支持丰富的生命史多样性。

2.3 基线样本与数据集

研究整合了2006-2014年37个地点的1309份样本，通过60K和220K SNP芯片获得33,139个高质量SNP，经质控和去除全同胞后保留1212个体和17,546个位点。

2.4 种群结构分析

全局F_ST=0.055（p=0.0099），显示显著遗传分化。邻接树和Admixture分析支持21个遗传簇，PCA进一步验证地理信号。最终划定22个报告单元，包括主河道、下游支流（如Utsjoki、Tsarsjoki）和上游支流（如Inarijoki）等。

2.5 SNP面板开发

从高变异SNP（MAF>0.45）中筛选高分化位点，经迭代测试优化，最终选定180个GSI-SNP，并加入适应性基因（如vgll3、six6）和性别标记sdY。通过GT-seq技术实现多重PCR和测序，覆盖深度>8×，分型成功率>90%。

2.6 溯源效能评估

“留一法”和“100%混合模拟”显示，180-SNP面板整体正确分配率达86%，其中13个单元准确率>90%。与10,000个随机SNP相比性能接近，且60个SNP子集仍保持80%准确率。

3 结果

3.4 混合种群分析

2018年渔获的1913份样本中，主河道、Inarijoki和Ie?johka贡献最高（合计55%）。捕获比例与目标雌性生物量高度吻合（r=0.97），仅Tana Bru等少数区域偏差>2%。

3.5 遗传性别鉴定

sdY标记与表型性别一致性为94.4%，但1SW表型雌性中21%基因型为雄性，可能与sdY非功能性变异或引物结合位点多态性有关。

4 讨论

新SNP面板在保持与微卫星相当准确性的同时，降低了成本并提升技术鲁棒性。特诺河种群结构的时空稳定性支持长期GSI应用，但需定期更新基线以应对小种群遗传漂变。研究证实渔业捕获压力与种群生产力匹配，为区域特异性管理提供依据。未来可扩展该面板至欧洲其他鲑鱼渔业系统，推动全球渔业资源可持续利用。

（注：全文严格依据原文数据与结论，未添加非文献支持信息。）