遗传资源，是物种赖以生存和适应的基础，也是生物资源利用的宝库。物种保护，不仅仅需要关注物种多样性的保护，同时也应该注意到遗传多样性资源的保护和维持。对于淡水鱼类而言，由于地理隔离，同一物种不同水系的种群往往会表现出明显的遗传分化，形成了淡水鱼类丰富的遗传多样性。

黄尾鲴(Xenocypris davidi)，属鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae)，鲴属(Xenocypris)，喜栖于较宽阔的江河湖泊的中底层水域，是重要的淡水养殖和捕捞对象^[1] ，具有一定的经济价值。千岛湖，别名新安江水库，自1958年库区蓄水以来，黄尾鲴一直是该水库重要的渔业资源鱼类^[2]。近年来，水质污染、过度捕捞、外来物种入侵等一系列问题，对该水域鱼类特别是土著鱼类种质资源构成了极大威胁^[3]，天然黄尾鲴种群也遭受了巨大的影响，1990年产量仅为131.07 t,比1984年减少了283.5 t,下降了68.38%^[4]。为弥补千岛湖野生黄尾鲴资源的衰减，相关部门多年来开展了人为引种、增殖放流活动。据有关报道，长江水系的杭州青山水库^[5]、湖南官厅水库^[6]均有该种的人工繁育基地，并为全国多地提供了增殖放流和养殖活动的种源。千岛湖黄尾鲴的增殖放流活动最早可以追溯到20世纪80年代，但放流单位和放流种源等难以考证，使得目前的千岛湖黄尾鲴种群来源复杂，引种后对其土著黄尾鲴种群遗传多样性的影响尚不清楚。为初步了解千岛湖黄尾鲴种群的遗传多样性现状，我们采集了钱塘江水系的浙江千岛湖、长江中游的江西南昌县和安徽泾县的黄尾鲴种群，利用线粒体DNA的COⅠ序列分析技术，研究黄尾鲴不同种群间的遗传变异情况，为该种遗传多样性保护方案的制定提供理论依据。

黄尾鲴标本采自5个地区，分别是千岛湖(钱塘江水系)的汾口(22条)、富文(14条)、临岐(15条)、以及长江水系青弋江支流的安徽泾县(23条)、鄱阳湖水系的江西南昌县(18条)。采用刺网捕捉，样品经中国动物志(鲤形目)^[7]鉴定后，取新鲜肌肉保存于95%的乙醇中，带回上海海洋大学实验室备用。

本实验线粒体COⅠ扩增使用的引物和反应体系参见文献^{[3, 8]}。PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳进行检测，扩增产物的纯化和测序由上海生工生物工程有限公司完成。

利用DNASTAR软件包中的SeqMan对测序结果进行人工校对，用MEGA 5.0^[9]嵌套的Clustal W对校对后序列进行比对剪切，获得长度一致的COⅠ序列片段。使用MEGA 5.0 ^[9]软件计算获得变异位点、简约信息位点、单个变异位点、碱基组成和各群体之间的遗传距离(D_a)。利用 DnaSP 5.10^[10]软件找出单倍型并计算各群体单倍型多样性(h)、核苷酸多态性(π)和核苷酸差异数(K)。用 Arlequin ver 3.0^[11]软件包进行AMOVA层次分析和群体间遗传分化指数(F_st)计算。通过Network 4.6.1 .0 ^[12]软件构建单倍型网络图。利用MEGA 5.0^[9]软件中的Model test 确定最佳模型为K2+G，采用该模型构建ML树，重复1 000次计算各分支的置信度。我们使用Arlequin软件包里面的Tajima’s D-test进行中性检测，利用DnaSP 5.10^[10]绘制核苷酸失配分析图，以此来了解种群扩张历史。

所测的线粒体COⅠ序列经拼接和人工校对后，获得528 bp片段用于分析。共检测出518个保守位点，6个简约变异位点，4个单变异位点，归结为10个单倍型(表 1)。COⅠ基因中，各地理种群的碱基变化不大，T、C、A、G的平均含量分别为27.27%、18.18%、28.79%和25.76%，序列碱基组成的A+T 含量(56.06%)高于 G+C 含量(43.94%)。

表 1(Tab. 1)

表 1 黄尾鲴各单倍型的核苷酸变异位点Tab. 1 Nucleotide polymorphic sites of 10 haplotypes of Xenocypris davidi 0 0 0 1 2 2 4 4 4 5 1 2 7 3 9 9 5 6 9 1 9 8 3 3 5 8 1 0 0 1 Hap01 G C G T G A C T A A Hap02 . . . . . G T C . . Hap03 A . . . . . . . . . Hap04 . . A . . G T C . . Hap05 . . . . A . . . . . Hap06 . . . . . G . . . . Hap07 . . . C . . . . . . Hap08 . T . . . . . . . . Hap09 . . . . . G . . . G Hap10 . . . . . G . . G .

表 1 黄尾鲴各单倍型的核苷酸变异位点 Tab. 1 Nucleotide polymorphic sites of 10 haplotypes of Xenocypris davidi

群体遗传多样性统计表明(表 2)，南昌群体的单倍型多样性最高(0.758 3)，泾县群体最低(0.482 8)；临岐群体的核苷酸多样性最高(0.003 3)，泾县群体最低(0.001 8)。总体看，临岐群体的遗传多样性最为丰富。

表 2(Tab. 2)

表 2 黄尾鲴各群体遗传多样性Tab. 2 Genetic diversity of each population of Xenocypris davidi 种群population 多态位点数number of polymorphic 单倍型数number of haplotype 单倍型多样性haplotype diversity(h) 核苷酸多样性nucleotide diversity(π) 平均碱基差异average nucleotide difference (K) 汾口 FK 4 3 0.498 2±0.102 4 0.002 4±0.000 6 1.277 富文 FW 4 3 0.484 5±0.142 1 0.002 0±0.000 8 1.055 临歧 LQ 4 3 0.590 5±0.077 0 0.003 3±0.000 4 1.733 泾县 JX 3 3 0.482 8±0.102 3 0.001 8±0.000 4 0.964 南昌 NC 5 6 0.758 3±0.070 2 0.002 0±0.000 4 1.072

表 2 黄尾鲴各群体遗传多样性 Tab. 2 Genetic diversity of each population of Xenocypris davidi

92条黄尾鲴COⅠ序列共检测到10个单倍型(表 3)，其中分布最广泛的单倍型是Hap01，它在除泾县群体以外的其余群体中均有出现，频率也最高，为43.48%(40/92)。特有单倍型共6个，其中Hap07、Hap08、Hap09和Hap10为南昌群体所特有，Hap04为临岐特有，Hap05为泾县特有的单倍型。构建的群体单倍型网络结构图(图 1)显示，研究的黄尾鲴群体可分为A、B、C 3个谱系，A谱系在长江和钱塘江的群体均有出现；B谱系来自长江的南昌和泾县；C谱系来自千岛湖各群体。遗传关系树(图 2)与单倍型网络图较为一致。

表 3(Tab. 3)

表 3 各群体单倍型分布表Tab. 3 Haplotypes distribution in each population of Xenocypris davidi 单倍型haplotypes 地理分布distributions 汾口FK 富文FW 临歧LQ 泾县JX 南昌NC 总计total Hap01 15 10 8 7 40 Hap02 5 2 6 13 Hap03 2 2 5 9 Hap04 1 1 Hap05 16 16 Hap06 2 6 8 Hap07 1 1 Hap08 1 1 Hap09 2 2 Hap10 1 1 总数 total 22 14 15 23 18 92

表 3 各群体单倍型分布表 Tab. 3 Haplotypes distribution in each population of Xenocypris davidi

图 1(Fig. 1)

图 1 黄尾鲴种群的单倍型网络图 Fig. 1 Haplotype network of Xenocypris davidi in Qiantang River and Yangtze River basin

图 2(Fig. 2)

图 2 92个黄尾鲴个体的ML树 FK.汾口； FW.富文； LQ.临歧； JX.泾县； NC.南昌。 Fig. 2 Polygenetic tree(ML) based on sequences of 92 samples of Xenocypris davidi

遗传分化指数和遗传距离反映了各种群间的分化情况(表 4)。千岛湖与长江群体间存在显著遗传分化(F_st为0.110 55～0.453 67)，其中临歧和泾县群体间的分化指数最高(F_st=0.453 67)。同时，千岛湖的群体间无分化(F_st最大值为0.066 05)以及长江的泾县和南昌群体间存在显著遗传分化(F_st=0.399 93)。千岛湖内部汾口与富文(D_a=0.002 14)、汾口与临歧(D_a=0.003 05)、临歧与富文(D_a=0.003 12)之间的遗传距离均小于长江水系的泾县与南昌群体(D_a=0.003 21)。千岛湖和长江群体之间，临歧和泾县群体的遗传距离最高(D_a=0.004 55)。

表 4(Tab. 4)

表 4 黄尾鲴群体间遗传分化指数Fst(对角线下方)、遗传距离Da(对角线上方)和群体内遗传距离(对角线)Tab. 4 Fixation index (Fst)(below diagonal),pairwise genetic distance Da (above diagonal) between pairwise populations and genetic distance within population(along diagonal) of Xenocypris davidi 汾口FK 富文FW 临歧LQ 泾县JX 南昌NC 注：ns表示分化不显著，P≥0.05；*表示显著分化，0.01<P< 0.05；**表示极显著分化，P≤0.01。 Note:ns means no variation,P≥0.05; *means obvious variation,0.01<P<0.05; **means extremely obvious variation,P≤0.01. 汾口FK 0.002 43 0.002 14 0.003 05 0.003 22 0.002 52 富文FW -0.039 72ns 0.002 01 0.003 12 0.002 82 0.002 30 临歧LQ 0.066 05* 0.147 31ns 0.003 3 0.004 55 0.003 38 泾县JX 0.339 20* 0.322 79* 0.453 67* 0.001 83 0.003 21 南昌NC 0.110 55* 0.118 05* 0.216 86* 0.399 93* 0.002 04

表 4 黄尾鲴群体间遗传分化指数Fst(对角线下方)、遗传距离Da(对角线上方)和群体内遗传距离(对角线) Tab. 4 Fixation index (Fst)(below diagonal),pairwise genetic distance Da (above diagonal) between pairwise populations and genetic distance within population(along diagonal) of Xenocypris davidi

群体的AMOVA分析(表 5)显示：长江和钱塘江之间的变异占9.39%，不同种群间的变异占17.82%，来自群体内个体间的遗传变异占72.79%；而对长江和钱塘江分别进行AMOVA分析结果显示种群之间的变异主要是来源于长江水系中泾县和南昌群体(39.97%)，钱塘江各群体间的变异较小(4.82%)。

表 5(Tab. 5)

表 5 黄尾鲴群体的AMOVA层次分析Tab. 5 Analysis of molecular variance (AMOVA) among the populations of Xenocypris davidi 变异来源source of variation 自由度degree of freedom 平方和sum of squares 变异组成variance components 百分比/% percent of variation (南昌&泾县)&(汾口&富文&临歧)(NC&JX)&(FK&FW&LQ) 水系(组)间among rivers 1 6.942 0.076 7 9.39 水系(组)内群体间among populations 3 10.546 0.145 7 17.82 群体内within population 87 52.372 0.595 1 72.79 总体total 91 69.859 0.817 5 南昌&泾县NC&JX 群体间 among populations 1 7.305 0.336 7 39.97 群体内within population 39 19.720 0.505 6 60.03 总体total 40 27.024 0.842 3 汾口&富文&临歧FK&FW&LQ 群体间among populations 2 3.185 0.033 5 4.82 群体内within population 48 32.400 0.661 2 95.18 总体total 50 35.585 0.694 7

表 5 黄尾鲴群体的AMOVA层次分析 Tab. 5 Analysis of molecular variance (AMOVA) among the populations of Xenocypris davidi

为了解各群体种群历史，我们对5个群体进行核苷酸失配(mismatch)分析。结果(图 3)显示，汾口、富文、临歧和泾县的黄尾鲴群体都大致表现为多峰分布，只有南昌群体表现为明显的单峰，暗示南昌群体曾经历过种群扩张。

图 3(Fig. 3)

图 3 黄尾鲴COⅠ序列单倍型的核苷酸不配对分布 虚线为观测值，实线为群体扩张模型下的预期分布。 Line of dashes showed observed value ,black line showed expected value at the model of population expansion. Fig. 3 Mismatch distribution based on mtDNA COⅠ sequences of five populations of Xenocypris davidi

通过对5个群体进行Tajima’s D检验，发现只有富文和南昌群体为负值，但不符合突变-漂变平衡(P>0.05)，其他群体都是正值，不能排除中性假设。相对于Tajima’s D检验，Fu’s FS检测更适合于种群层面的研究。通过Fu’s FS检测发现只有南昌群体为显著的负值(P=0.031，FS=-2.236 15)，显著偏离突变-漂变平衡，而核酸失配分析也只有南昌群体呈现出明显的单峰，上述结果共同显示：黄尾鲴南昌群体在历史上可能发生过一次快速的种群扩张事件，种群表现为持续增长迹象。

单倍型网络图(图 1)显示A谱系由来自钱塘江和长江的群体共同组成，而B谱系和C谱系则分别来自长江和钱塘江，为两江的特有谱系，显示出两条江之间具有一定的遗传格局。同时从单倍型网络图能够看出，A谱系中来自长江水系的南昌群体与千岛湖3个群体之间有共享单倍型，该谱系的“混乱”现象提示长江水系和钱塘江水系间曾经有密切的联系。原因可能有自然水体流动(如洪涝灾害)或人类历史活动(如鱼类引种运输)等诸多因素。而钱塘江(主要是千岛湖)由两个互相不联系的谱系A和C构成，B谱系介于两者之间，结合AMOVA分析的结果：种群之间的变异主要是来源于长江水系泾县和南昌群体(39.97%)，钱塘江各群体间的变异较小(4.82%)，进一步指示其扩散方向应该是由长江向钱塘江扩散。

F_st是用来测量群体间遗传变异的重要指标^[13]，本研究中遗传分化结果显示(表 4)，千岛湖地区3个群体内部(富文群体、汾口群体和临歧群体)之间无显著分化，黄尾鲴其余地理种群之间的遗传分化均达到显著水平，对野生鱼类种群已有的研究报道也有类似现象，许桂菁等^[14]、丘城锋等^[15]、王培欣等^[16]、曾珍等^[17]分别对大眼华鳊(Sinibrama macrops)、美丽小条鳅(Micronoemacheilus pulcher)、叉尾斗鱼(Macropodus opercularis)和松江鲈鱼(Trachidermus fasciatus)的遗传结构进行分析，都一致发现野生群体(自然种群，不受人为干扰的鱼类)不同地区存在地理差异且在遗传上发生显著分化。值得注意的是，泾县不仅与不同水系的钱塘江群体存在显著分化，其与同一水系的南昌群体也存在显著分化，这可能与泾县处于长江支流上游，与长江主流也较为隔离所致。长江中不同支流和江段物种存在显著分化也在宽鳍^[18]、鲢^[19]和鳙^[20]等的研究中发现。另外，与南昌群体相比，泾县群体与千岛湖之间的分化值更大，推测由于泾县群体可能处于一个独立封闭的水系(上游是黄山山区)，与千岛湖存在地理隔离，而且这样的地理屏障可能已经形成了足够长的时间，以至于成为泾县和千岛湖群体间有效基因交流的屏障，从而导致了基因上较大的遗传分化。

出于保护野生优良种质资源的目的，我们建议避免不同区域黄尾鲴种群相互发生二次接触基因交流，因为基因交流在某种程度上会阻碍群体间的遗传分化^[21]。但是为弥补千岛湖野生黄尾鲴资源的衰减，相关部门还是开展了人为引种、增殖放流活动，这是必须也是必要的。但在对于土著种黄尾鲴开展增殖放流时，应当尽可能采取本地种群育苗放流，同时对目前的种群按照其遗传谱系为单位进行保育，以保证该种的遗传资源得到更为有效的保护。根据我们开展的研究，对于该种的遗传资源现状有了一个基础的了解，但是由于采样条件和实验方法的限制，为了能够更为系统地了解该种的遗传多样性，从而达到保护该种遗传资源的目的，未来还应该在本研究的基础上对该种开展更大范围和深度的遗传多样性研究，以期能够更好地对该种的遗传现状进行评价。