基于线粒体DNA分析的南海与马六甲海峡金带齿颌鲷(Lutjanus johnii)种群遗传结构研究揭示两个独立种群资源

本研究针对南海与马六甲海峡重要经济鱼种金带齿颌鲷(Lutjanus johnii)的种群资源管理问题，通过线粒体D-loop和Cyt-b基因标记分析10个地理群体的遗传多样性与种群结构。研究发现Kuala Kedah群体与其他群体存在显著遗传分化(ΦST>0.65, p<0.05)，揭示该区域存在两个独立进化谱系，且种群经历过晚更新世时期的突然扩张事件。该成果为制定区域特异性渔业管理策略提供了关键分子依据，对维护海洋生物多样性及可持续渔业发展具有重要意义。

　　

在广阔的南海和马六甲海域，金带齿颌鲷(Lutjanus johnii)作为一种具有极高商业价值和养殖价值的重要经济鱼种，正面临着过度捕捞带来的遗传资源流失风险。这种分布于印度-西太平洋地区的鲷科鱼类，在马来西亚海域捕捞量位居第二，年产量达1.5万吨，但其种群遗传结构长期以来缺乏系统研究。由于海洋鱼类通常被认为具有高度基因流特性，管理者往往假设广大海域内存在均匀混合的种群，但这一假设是否适用于金带齿颌鲷仍待验证。

为了解决这一科学问题，来自马来西亚登嘉楼大学的研究团队在《Genetica》杂志上发表了开创性研究成果。研究人员通过分析线粒体DNA D-loop(768bp)和细胞色素b(Cyt-b, 879bp)基因标记，对来自南海东部、南海西部和马六甲海峡10个地理群体的151个(D-loop)和120个(Cyt-b)样本进行了系统研究。

研究采用的主要技术方法包括：从鳍条组织中提取基因组DNA的盐析法；使用特异性引物进行PCR扩增线粒体D-loop和Cyt-b基因片段；通过毛细管电泳测序获得序列数据；使用MEGA 11软件进行序列比对和系统发育分析；采用Arlequin v3.5进行群体遗传分析(包括AMOVA、遗传分化指数Φ_ST、中性检验和错配分布分析)；利用BEAST软件进行贝叶斯系统发育推断和天空线图分析；通过PopART软件构建单倍型网络。

遗传多样性分析结果

研究发现了极高的单倍型多样性(D-loop: 0.974-1.000; Cyt-b: 0.711-0.952)和较低的核苷酸多样性(D-loop: 0.009-0.052; Cyt-b: 0.001-0.007)，这种模式表明种群经历了瓶颈效应后的近期扩张。D-loop序列检测到130个单倍型，其中93.08%为群体特有单倍型；Cyt-b序列发现41个单倍型，73.17%为特有单倍型。

系统发育与种群遗传结构

贝叶斯推断树和单倍型网络分析均揭示了两个明显的地理谱系：谱系I包含南海群体和马六甲海峡的三个群体(槟城、霹雳和雪兰莪)；谱系II主要由马六甲海峡最北端的Kuala Kedah群体组成。

群体遗传分化

hierarchical AMOVA分析显示，70.12%(D-loop)和69.49%(Cyt-b)的遗传变异存在于群体内部，但群体间也存在显著分化。配对Φ_ST比较表明，Kuala Kedah群体与所有其他群体间存在显著遗传分化(p<0.05)，最高值出现在Kuala Kedah与Tok Bali群体之间(Φ_ST=0.6883, D-loop)。

种群历史动态

中性检验(Tajima's D和Fu's F_S)显示负值但不显著，错配分布呈现单峰模式，表明种群经历过突然扩张。贝叶斯天空线图分析表明，谱系I和谱系II的扩张时间分别为19.3万年前和18.3万年前(D-loop)或7.2万年前和8.3万年前(Cyt-b)，对应晚更新世时期。

研究结论表明，南海和马六甲海峡的金带齿颌鲷存在两个独立的种群资源单元，其中Kuala Kedah群体构成了一个独立的遗传群体。这种分化模式可能与更新世期间的海平面变化、海洋环流模式以及有限的扩散能力有关。研究人员强调，这一发现对渔业管理具有重要启示：需要针对这两个独立种群制定不同的管理策略，避免跨区域移植和养殖活动导致的遗传污染，同时应加强区域合作，共同维护渔业资源的可持续发展。

该研究的重要意义在于首次系统揭示了金带齿颌鲷在南海和马六甲海峡的种群遗传结构，为基于遗传数据的渔业精细化管理提供了科学依据，对实现联合国可持续发展目标中关于遏制过度捕捞的具体目标具有实践指导价值。