珍珠贝

基因组学与应用生物学，２００９年，第２８卷，第２期，第２９３—３００页

Ｇｅｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ，２００９，Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．２，２９３—３００

研究报告

Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｐｏｒｔ

５种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析

王嫣石耀华顾志峰王爱民‘

海南大学海洋学院，热带生物资源教育部重点实验室，海南省热带水生生物技术重点实验室，海口，５７０２２８

通讯作者．ａｉｍｗａｎｇ＠１６３．ｔｏｍ

摘要利用ＲＡＰＤ标记分析了珠母贝属常见的马氏珠母贝、大珠母贝、珠母贝、解氏珠母贝以及珍珠贝属

常见企鹅珍珠贝的系统发育，同时分析了马氏珠母贝和大珠母贝不同地理种群的遗传多样性，并以邻接法

（ｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ，ＮＪ）构建了种问及种群间的系统分支图。结果表明：（１）在珍珠贝５种９个种群中，大珠母贝

的４个种群最早聚在一起分别成为２个姊妹群，这２个姊妹群聚合为１个单元群后，又与珠母贝聚在一起，然

后才与马氏珠母贝姊妹群聚合成的单元群聚合，再与解氏珠母贝聚合，最后才与企鹅珍珠贝聚合；ｆ２）珠母贝属

４种珍珠贝进化程度由低到高的等级顺序为解氏珠母贝一马氏珠母贝一珠母贝一大珠母贝；解氏珠母贝是最

晚形成的种类；（３）比较５种珍珠贝野生种群的Ｎｅｉ’Ｓ多样性和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值为：马氏珠母贝（０．４１１ １

和０．５９３ ３）＞珠母贝（０．３９７ １和０．５７８ ４）＞企鹅珠母９２（０．３８３ １和０．５４９ ３）＞大珠母贝（０．３３８ ８和０．４９９ ９）＞解氏珠母

贝（０．３０１ ６和０．４４５ ２）；（４）无论是马氏珠母贝，还是大珠母贝，野生种群的遗传多样性值均大于养殖种群。

关键词珍珠贝，系统发育，遗传多样性，ＲＡＰＤ

Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｆｉｖｅ Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｅａｒｌ Ｏｙｓｔｅｒｓ

Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ

ＷａｎｇＹａｎ ＳｈｉＹａｏｈｕａ ＧｕＺｈｉ￣ｎｇ ＷａｎｇＡｉｍｉｎ‘

Ｏｃｅａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＨａｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＴｒｏｐｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｈａｉｎａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＴｒｏｐｉｃａｌ Ｈｙｄｒｏ—

ｂｉｏｌｏｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｉｋｏｕ，５７０２２８

Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ，ａｉｍｗａｎｇ＠１６３．ｔｏｍ

ＤＯｈ １０．３９６９／ｇａｂ．０２８．０００２９３

Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｖｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒｓ，Ｐｉｎｃｔａｄａ ｍａｒｔｅｎｓｉｉ， ｌｌｌｚｌｘｍ￣，

ｍａｒｇａｒｉｔｉｆｅｒａ， ｃｈｅｍｎｉｔｚｉ ａｎｄ Ｐｔｅｒｉａ ｐｅｎｇｕｉｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒａｎｄｏｍ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ ＤＮＡ．Ｉｎｔｅｒ—

ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ－ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ—Ｊｏｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ

ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗ：（１）Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｆｏｕｒ Ｐ．ｍａｘｍａ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｏｇｅｔｈｅｒ，ｔｈｅｎ ｇａｔｈｅｒ ｗｉｔｈ

ｍ￣ｇａｒｉｔｉｆｅｍ ｔｏ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｇｒｏｕｐ，ａｎｄ ｔｈａｔ ｔｗｏ ｒｎａｒｔｅｎｓｉｉ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｏｇｅｔｈｅｒ．Ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ｗｉｔｈ ｒ／Ｒ／ｘｍｘｚ

ａｎｄ Ｐ ｍａｒｇａｒｉｔｉｆｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｐ ｍａｒｔｅｎｓｉｉ ｇｒｏｕｐ ｔｏ ｍａｋｅ ａ ｎｅｗ ｌｉｎｋ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｌｕｓｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｐ ｃｈｅｍｎｉｔｚ．（２）

Ｔｈｅｉｒ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｏｒｄｅｒ，ｆｒｏｍ ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ，ｉｓ Ｐ．ｃｈｅｍｎｉｔｚｉ，Ｐ ｍａｔｅｎｓｉｉ，Ｐ ｍａｒｇａsort的用法 ｒｉｔｉｆｅｒｆｔ ａｎｄ Ｐ ｍａｘｍａ，ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ

ｏｆＰ．ｃｈｅｍｎｉｔｚｉ ｉｓ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ． （３）Ｎｅｉ’Ｓ ｇｅｎｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ Ｓｈａｎｎｏｎ’Ｓ ｉｎｄｅｘ ｗｅｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｆｏｒ ｗｉｌｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆｆｉｖｅ

ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒｓ ｔｏ ｂｅ ０．４１ １ ｌ ａｎｄ ０．５９３ ３ ｍａｒｔｅｎｓｉｉ）＞Ｏ．３９７ １ ａｎｄ ０．５７８ ４ ｍａｒｇａｒｉｔｉｆｅｒａ）＞０．３８３ ｌ ａｎｄ ０．５４９ ３

（Ｐｔｅｒｉａ ｐｅｎｇｕｉｎ）＞Ｏ．３３８ ８ ａｎｄ ０．４９９ ９（Ｐ ｍａｘｍａ）＞０．３０１ ６ ａｎｄ ０．４４５ ２（１９．ｃｈｅｍｎｉｔｚｉ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．（４）Ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ

ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆｗｉｌｄ Ｐ．ｍａｔｅｎｓｉｉ ａｎｄ Ｐ．ｒｒｕ￣ｍａ，ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｗｉｌｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒｓ，Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＲＡＰＤ

海水珍珠是由珍珠贝产生的，中国南海具有丰富 的珍珠贝类资源。具有经济价值的珍珠贝在分类上隶

ＷＷＷ．ｇｅｎｏａｐｐｌｂｉｏ１．ｏｒｇ／ｄｏｉ／１ ０．３９６９／ｇａｂ．０２８．０００２９３

基金项目：本研究由国家自然科学￣（４０８６６００３），国家高技术研究发展计划（２ｏ０６ＡＡ１０Ａ４０９）和海南省自然科￣（８０４１２２）

共同资助

２舛

ｅ

因

ｎｏ

组

１ＴＩＩ ＣＳ

与

ａｎ ｃｌ Ａ ｐ言Ｄｌ ｅＯ １５１．．０１０Ｒ一３ｚ Ｕ ｗｗｗ．ｇｅｎｏａｐｐｌｂｉｏ１．ｏｒｇＤＯｈ １０．３９６９／ｇａｂ．０２８．０００２９３

属两个属，珠母贝属（Ｐｉｎｃｔａｄａ）￣Ｈ珍珠贝属（Ｐｔｅｒｉａ）。王

祯瑞（２００２）在《中国动物志》上记载我国的珠母贝属

有９种和珍珠贝属有１２种。在珠母贝属中，马氏珠

母贝 ｍａｔｅｎｓｉｉ），又称为合浦珠母贝 ｆ￣ｃｏｔａ）主要

用于生产颗粒小的中低档珍珠，这种珍珠在我国称

为“南珠”，在日本及国际市场上称为欧卡娅珍珠

（ａｋｏｙａ ｐｅａｒｌｓ），我国的海水珍珠主要是由此贝生产

的；大珠母贝Ｐ ｍ口，俗称白蝶贝，用于生产颗粒

大、价值高的银白色或金色南洋珠（ｓｏｕｔｈ ｓｅａ ｐｅａｒ１），

珠母贝１９．ｍａ￣ｇａｒｉｔｉ ，俗称黑蝶贝，用于生产颗粒

．ｆｅｒａ

大、价值高的黑珍珠，但这两种珍珠贝的养殖在我国

还没有真正发展起来。在珍珠贝属中，企鹅珍珠贝

ｅｒｉａｐｅｎｇｕｉｎ主要用于生产附壳珠（ｍａｂｅ），由于附

壳珠的价值不高，市场容量有限，养殖规模不大。

鉴于珍珠贝具有较高的经济价值，珍珠贝的研究

通常多集中在养殖技术和遗传育种上（Ｗａｄａ，１９８４；王

爱民和石耀华，２００３；谢玉坎，１ ９９５；蒙钊美等，１ ９９６；Ｐｉｔ

ａｎｄ Ｓｏｕｔｈｇａｔｅ，２０００；Ｇａｙｔａｎ—ｍｏｎｄｒａｇｏｎ ｅｔ ａ１．。１ ９９３）。近

年来随着分子生物学的发展，对珍珠贝分子系统、二战国家 分子

识别和种群遗传多样性研究来越来越多。Ｍａｓａｏｋａ和

Ｋｏｂａｙａｓｈｉ（２００４）用ｒＲＮＡ的ＩＴＳ～１和ＩＴＳ一２把珠母

贝属８种珍珠贝分为５组，并分析了珍珠贝的系统

发育；Ｈｅ等（２００５）分析了５种珍珠贝ＩＴＳ一２变异和

系统分化，喻达辉等（２００６）、喻达辉和朱嘉濠（２００５）应

用ＩＴＳ一１和ＩＴＳ一２珠母贝属与珍珠贝属ｌ０个种进

行了系统进化分析；值得注意的是这些学者对珍珠

贝系统发育研究多采用单位点的分子标记，但缺少

多位点分子标记的研究。ＩＴＳ对种问及种间以上单位

的分类多是比较成功的，有时对亲缘关系比较近的种

类识别显得迟钝，如Ｍａｓａｏｋａ和Ｋｏｂａｙａｓｈｉ（２００４）用

ＩＴＳ就无法把 ｉｍｂｒｉｃａｔａ与Ｐ ｍａｒｔｅｎｓｉｉ和 ｆ￣ｏｔａ

分开，最后是用核ｒＲＮＡ基因间隔区（ＩＧＳ）以及线粒

体１６Ｓ基因的限制片段长度多态性（ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｆｌａｇ—

ｍｅｎｔ ｌｅｎｇｔｈ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，ＲＦＬＰ）把Ｐ ｉｍｂｒｉｃａｔａ与

后两者分开的（Ｍａｓａｏｋａ ａｎｄ Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，２００５）。王爱

民等（２００３１曾使用随机扩增ＤＮＡ多态性（ｒａｎｄｏｍｌｙ

ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ＤＮＡ，ＲＡＰＤ１对我国海南三

亚、广东大亚湾和广西北海３个野生种群进行分析，

遗传多样性依次是三亚种群＞大亚湾种群＞北海种

群，并提出了人工养殖对野生种群遗传多样性的影

响；最近，佟广香等（２００７）ＴＰ发了ｌ９对马氏珠安全儿歌 母贝基

因组微卫星标记，并使用其中８对引物分析了２个

群体的遗传多样性。

本文应用ＲＡＰＤ标记技术分析了我国珠母贝属

常见的马氏珠母贝、大珠母贝、珠母贝、解氏珠母贝

Ｐ ｃｈｅｍｎｉｔｚｉ（又称长耳珍珠贝）和珍珠贝属常见企鹅

珍珠贝的系统发育，其结果与前面所提及的学者用

单位点标记分析珍珠贝的结果有明显差异，特别揭

示了解氏珠母贝进化地位；同时比较了５种珍珠贝９

个群体的遗传多样性。

１材料和方法

１．１材料

材料来源及样本数量见表ｌ。取５种珍珠贝９个

种群的闭壳肌，以９５％乙醇固定２ ｈ，换用９５％的乙

醇，２－－４ ｈ后再换一次９５％乙醇，于一２０℃保存备用。

１．２基因组ＤＮＡ的提取

每个种群取３０个样品，每个样品称取０．２ ｇ闭

壳肌，以灭菌双蒸水漂洗。吸干水分后剪成细末，置于

１．５ ｍＬ离心管中，加入０．６ ｍＬ ＳＴＥ『５０ ｍｍｏｌ／Ｌ Ｔｒｉｓ—

ＨＣ１（ｐＨ ８．０）；２５ ｍｍｏｌ／Ｌ ＥＤＴＡ（ｐＨ ８．０）；１００ ｍｍｏｌ／Ｌ

ＮａＣｑ，６０ Ｌ １０％的ＳＤＳ和１０ Ｌ蛋白酶Ｋ（１０ｍｇ／ｍＬ）

以及２ Ｌ Ｂ一巯基乙醇，颠倒混匀，５５＿＋０．５℃保温消

化４～６ ｈ，消化过程中每１５ ｍｉｎ颠倒混匀一次。待肌

肉消化完全后，依次以等体积酚：氯仿：异戊醇（酚：氯

仿：异戊醇＝２５：２４：１）３１１氯仿：异戊醇（氯仿：异戊醇＝２４：１）

各抽提２次，然后迅速加入２倍体积的冷冻无水乙

醇，在室温下沉淀ＤＮＡ ３０ｍｉｎ以上，１２０００ ｒ／ｍｉｎ离

心３０ｍｉｎ收集沉淀，７０％的乙醇洗涤沉淀２次，ＤＮＡ

沉淀于室温干燥６０ ｍｉｎ后溶于２５０ Ｌ灭菌双蒸水，

取１ Ｌ进行琼脂糖凝胶电泳，检测ＤＮＡ的质量和

估计浓度，其余ＤＮＡ样品置一２０℃储藏备用。

１．３ ＲＡＰＤ引物和扩增

ＲＡＰＤ引物购自上海生工生物工程技术服务有

限公司（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓａｎｇｏｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈ—

ｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＣＯ，Ｌｔｄ１。对编号为￥２０１～５００共

３００引物进行了筛选，获得了８条能够在各个种群中

扩增出可重复的清晰带纹的随机引物（表２）。

ＰＣＲ主要参照Ｗｉｌｌｉａｍｓ等（１９９０）的方法，对各

参数适当调整优化。扩增反应总体积２０ Ｌ，其中包括

１扩增缓冲液（１Ｏ ｍｍｏＵＬ Ｔｒｉｓ—ＨＣ１，ｐＨ ８．３，５０ ｍｍｏｌ／Ｌ

ＫＣ１，０．００１％明胶），２００ ｔｘｍｏｌ／Ｌ的ｄＮＴＰｓ，ＲＡＰＤ引

物０．２ ｉｘｍｏｌ／Ｌ，ＭｇＣ１２ ２．０ ｍｍｏｌ／Ｌ，１ Ｕ ｒａｑ ＤＮＡ聚合

酶，２０～５０ｎｇ基因组ＤＮＡ。扩增参数为：９４℃预变性

５种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析 …

Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｆｉｖｅ Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｅａｒｌ Ｏｙｓｔｅｒｓ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ‘。 ’

引物编号

Ｎｏ．ｏｆ ｐｒｉｍｅｒ

引物序Ｙ０（５’一３’）

Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆｐｒｉｍｅｒ（５’－３’）

引物运算 编号

Ｎｏ．ｏｆ ｐｒｉｍｅｒ

引物序７Ｕ（５’一３’）

Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆｐｒｉｍｅｒ（５’ ３’）

４ ｍｉｎ；９４￣Ｃ ３０ Ｓ，３６℃３０ Ｓ，７２℃ｌ ｍｉｎ ３０ Ｓ，４５个循

环．７２℃延伸５ ｍｉｎ。

１．４电泳观察

扩增产物用１．５％琼脂糖凝胶电泳分离（１￣ＴＢＥ，

３ Ｖ／ｃｍ恒压），ＥＢ染色，凝胶成像系统观察和拍照。

１．５数据分析

统计各农行理财产品 个样品的扩增带，转换为０（无带）、ｌ（有

带）数据，将（０、１）矩列数据输入计算机，用ＰｏｐＧｅｎ

３２统计分析软件（１．３２版）进行处理。将ＲＡＰＤ标记

作为等位基因，计算各种群的多态位点比例Ｐ（Ｐ＝多

态性扩增片段数／扩增片段总数），种群内的遗传多

样性值［Ｄ＝卜Ｓ Ｓ ＝２ Ｎ￣／（Ｎｘ＋Ｎｙ）］和种群问的遗传

距离Ｄ ＝一１ｎ［（ｓｉ／（ｓｉＳｊ） ］等。其中Ｎ 是个体ｘ和个体

Ｙ共有位点数，Ｎ 和 分别是个体ｘ和个体Ｙ共扩

增出位点数。种群内的相似性指数（Ｓ）为此种群内所

有的两个体间相似性指数的平均值，种群间的相似

性指数（Ｓｉｉ）为种群Ｉ和种群ｊ中的个体随机组合所得

相似性指数的平均值（Ｎｅｉ，１９７２；１９７３）。Ｓｈａｎｎｏｎ多样

性值Ｈ＝－￣ｍｉ ｌｎ￣ｒｉ／Ｎ，其中，１Ｔｉ为某一条带在种群中

出现的频率，ｌｎ为自然对数，Ｎ为种群总的位点数

（Ｗａｃｈｉｒａ ｅｔ ａ１．，１９９５）。

２９６荸ｋ／

ｅ

因组

ｎｏｍｌ ｃｓ

与

ａｎ ｄ Ａ ｐ ｐｌｍ ｄ Ｂｉ—ｏｌｏｇ

—

ｙ

ｗｗｗ．ｇｅｎｏａｐｐｌｂｉｏ１．ｏｒｇ

ＤＯＩ：ｆ０．３９６９／ｇａｂ．０２８．０００２９３

Ｎｅｉ（１９７２；１９７３）遗传距离矩阵经ＰＨＹＬＩＰ软件

包的Ｎｅｉｇｈｂｏｒ程序进行ＵＰＧＭＡ聚类分析，构建出

９个种群的聚类分支图。

２结果

２．１种间及种群间的遗传距离和聚类分析

种间及种群间的遗传距离分析结果表明（表３），大

珠母贝不同种群之间遗传距离较小，Ｂ１和Ｂ２之间遗

传距离最小，为０．０３６ １，Ｂ１与Ｂ４的遗传距离最大，为

０．０６５ ６，其它种群间的遗传距离在０．０３６ １－０．０６５ ６

之间。马氏珠母贝三亚种群（Ａ１）与印度养殖种群（ｈ２）

间的遗传距离为０．０６３ １。种间遗传距离除Ｂ３和Ｂ４

与珠母贝（Ｃ１）遗传距离分别为０．０６１ ０和０．０６２ ５，比

较小外，其它种间遗传距离都较大，企鹅珍珠贝（Ｅ１）

与珠母贝属４种８个种群问的遗传距离在０．２２８ ３～

０．３０６ ５之间，表现出珍珠贝科珠母贝属与珍珠贝属

存在大的遗传上的差异。解氏珠母贝与珠母贝属３

个种７个种群问的遗传距离在０．０７５ ４￣０．１７９ ０之

间；珠母贝（Ｃ１）与马氏珠母贝的遗传距离在０．０８５ ２～

０．０９１ ２之间，与大珠母贝问的遗传距离在０．０６１ ０～

０．１１７ ３之间。

表３ ５种珍珠贝种间及９个种群间的遗传距离

Ｔａｂｌｅ ３ Ｎｅｉ’Ｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ５ ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ９ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ

Ａ１ Ａ２ Ｂｌ Ｂ２ Ｂ３ Ｂ４ Ｃ１ Ｄｌ Ｅ１

０

０．０３６ ｌ

０．０４６ ０

０．０６５ ６

０．０９５ ２

０．１７９ ０

０．２９７ ５

０

０．０６０ ７

０，０４５ １

０．１１７ ３

０．２１８ ５

０．３０６ ５

０

０．０４６ ６

０．０６１ ０

０．１５５ ３

０．２９０ ０

Ｏ

０．０６２ ５ ０

０．１３５ １ ０．１１Ｏ １ ０

０．２３０ ５ ０．２４２ ３ ０．２２９ ８ ０

从系统分支图（图１）上看，大珠母贝的Ｂ１与Ｂ２

以及Ｂ３与Ｂ４最早聚在一起分别成为姊妹群，这两

个姊妹群聚合为一个单元群后，又与珠母贝Ｃ１聚在

一起，然后才与马氏珠母贝姊妹群Ａ１与Ａ２聚合成

的单元群聚合。再与解氏珠母贝ＤＩ聚合，最后才与

＋………Ｂ１

＋－…１

１ ＋………Ｂ２

＋……３

１ １＋………－Ｂ３

＋一５ ＋・－２

１ １ ＋………－Ｂ４

１ １

＋…………一６＋…………………・Ｃ ｌ

ｆ ！

！ ！ ＋……………Ａ２

＋…………………………７ ＋…一４

１ １ ＋……………Ａ１

—８ ｌ

！ ＋………………………………一Ｄ１

１

＋……………………………………………………………－Ｅ１

图１ ５种珍珠贝９个种群的ＲＡＰＤ数据Ｎｅｉｇｈｂｏｒ—Ｊｏｉｎｉｎｇ系

统分支图

Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ—Ｊｏｉｎｉｎｇ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＲＡＰＤ ｄａｔａ

ｏｆ ５ ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ９ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ

企鹅珍珠贝Ｅ１聚合。

２．２种间及种群间的遗传多样性

８条 Ｄ引物在５个常见珍珠贝的９个种群

中扩增的片段数在４～７条之间，片段大小主要集中

于０．５～２．５ ｋｂ。个体之间和种群之间的扩增都存在差

异，没有两个个体的扩增结果完全相同。９个种群共检

测到４２个位点，其中，Ｃ１和Ａｌ的多态位点比例Ｐ值

都达到了１００％，其次是Ａ２和Ｂｌ，Ｐ值均为９２．８６％。

而大珠母贝的３个养殖种群多态位点比例分别为

８８．１Ｏ％（Ｂ２）、８５．７１％（Ｂ３）和９０．４８％（Ｂ４）。而解氏珠

母ＪＨ．（Ｄ１）和企鹅珍珠贝ｆＥ１）的Ｐ值都是８８．１％。这５

个珍珠贝的９个种群Ｐ值由大到小顺序依次为：Ｃ１＿

Ａ１＞Ａ２＝Ｂ１＞Ｂ４＞Ｂ２＞Ｄｌ＝Ｅｌ＞Ｂ３（表４）。

５个常见珍珠贝的９个种群内的Ｎｅｉ’ｓ基因多样

性值和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值Ｈ见表４。结果显示，Ｎｅｉ’ｓ

基因多样性值和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值Ｈ由大到小的种

群顺序是一致的，依次为：ＡＩ＞ＣＩ＞Ａ２＞ＥＩ＞Ｂｌ＞Ｂ４＞

Ｂ２＞ＤＩ＞Ｂ３。Ａ１的Ｎｅｉ’ｓ基因多样性值和Ｓｈａｎｎｏｎ多

样性值最高，分别为０．４１ｌ １和０．５９３ ３；而Ｂ３的

９ ５ ８ ６ ２ ４ ３

２ ４ ０ ９ ５ ５ ８

Ｏ ｌ ７ ８ ８ ７ ２

１ １ ０ ０ Ｏ ０ ２

０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ ０

１ ８ ５ ３ ３ ２ １ ２

３ ２ ７ ９ ９ ｌ ８ ６ ６ ８ ０ ７ ７ ９ ３ ５

Ｏ Ｏ １ ０ ０ ０ ２

０ ０ ０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ ０

＆ｊ 刚

５种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析 …

Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｆｉｖｅ Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｅａｒｌ Ｏｙｓｔｅｒｓ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ‘。 ’

表４ ５个常诚信的作用 见珍珠贝９个种群内的多态位点比例、Ｎｅｉ’Ｓ基因多样性和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值Ｈ的比较

Ｔａｂｌｅ ４ Ｔｈｅ ｒａｔｉｏｓ ｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ ｌｏｃｉ，Ｎｅｉ’Ｓ ｇｅｎｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ Ｓｈａｎｎｏｎ’Ｓ ｉｎｄｅｘ ｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ５ ｐｅａｒｌ ｏｙｓｔｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ

９ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ

Ｎｅｉ’Ｓ基因多样性值和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值最低，分别

为０．２９０ １和０．４３５ ０；大珠母贝４个种群内的Ｎｅｉ’Ｓ

基因多样性值和Ｓｈａｎｎｏｎ多样性分别高于０．２９和

０．４３。大珠母贝野生种群（Ｂ１）的遗传多样性值高于养

殖种群（Ｂ２、Ｂ３和Ｂ４），马氏珠母贝野生种群（Ａ１）的

遗传多样性高于养殖种群（Ａ２）。

３讨论

３．１ ５种常见珍珠贝的系统发育

从形态分类学的角度说，铰合部形态构造与软

体动物双壳纲的运动以及摄食等多项机能密切相

关，一直都是其重要的分类依据（王祯瑞，２００２；Ｌｕｔｚ

ａｎｄＪａｂｌｏｎｓｋｉ，１９７８；Ｈｙｎｄ，１９５５），并且双壳类的个体发

育和系统发育间又有密切的关系（Ｌｕｔｚ ａｎｄ Ｊａｂｌｏｎｓｋｉ， 教师工作表现

１９７８；Ｇｅｏｒｇｅ ｅｔ ａ１．，２００５）。胡亚平（１９８４）曾根据幼虫

发育和形态的比较，尤其是原壳和铰合部的比较，讨

论珠母贝属的５个种珍珠贝间的亲缘关系，并划分

为两个类型：大型珠母贝型（大珠母贝和珠母贝：不

具铰合齿且贝壳很大），解氏珠母贝型（解氏珠母贝，

马氏珠母贝和黑珠母贝：铰合部长，铰合齿较发达，

贝壳较小），认为同一类型种类的亲缘关系较近。５种

珍珠贝由低到高的进化等级顺序为：解氏珠母贝一

马氏珠母贝一黑珠母贝一珠母贝一大珠母贝。

从遗传距离及其聚类分析来看，大珠母贝的４

个种群间亲缘关系最近，因而，它们首先聚为一个单

元群，其中，Ｂ１与Ｂ２的遗传距离最近，而Ｂ２与Ｂ４

的遗传距离较Ｂ２与Ｂ３近。Ｂｌ是我国三亚的野生大

珠母贝，Ｂ２和Ｂ３分别是印度尼西亚Ｐ．Ｔ．Ｃｅｎｄａｎａ

Ｉｎｄｏｐｅａｒｌｓ公司经过选育产生的金唇贝和银唇贝，Ｂ４

是在一个养殖种群挑出的黄唇贝，它们的主要差异

是在贝壳内侧外缘珍珠质分别表现为金色、银色和

黄色。马氏珠母贝三亚野生种群（Ａ１）和印度养殖种群

（Ａ２）间遗传距离也较近，二者也聚为一个单元群。由

此可见，在同一种珍珠贝中，不同地理种群间的遗传

距离较种间的遗传距离小。

Ｈｅ等（２００５）使用ＩＴＳ一２分析珠母贝属解氏珠母

贝、黑珠母贝 ｎ／ｇｒａ）、马氏珠母贝、大珠母贝和珠母

贝系统发育时发现，解氏珠母贝与黑珠母贝的遗传

距离比与马氏珠母贝的遗传距离近，这三种小型珠

母贝首先聚在一支；大型珠母贝的大珠母贝和珠母

贝亲缘关系近，聚在一支；喻达辉等（２００６）、喻达辉和

朱嘉濠（２００５）应用ＩＴＳ一１和ＩＴＳ一２将珠母贝属９种

珍珠贝分为三个类群，类群Ｉ包括马氏珠母贝 一

ｃａｔ口．ｍａｒｔｅｎｓｉｉ和Ｐ ｆｕｃａｔ￣和复瓦珠母贝 ｉｍｂｒｗａ－

￡ ，类群Ⅱ分为两个亚类群，类群ⅡＡ为白珠母贝

ａｌｂｉｎａ）和黑珠母贝，类群ⅡＢ为解氏珠母贝和射肋珠

母贝（Ｐ．ｒａｄｉａｔａ），类群Ⅲ为珠母贝和大珠母贝；并认为

类群Ⅲ最早分离出来，是一个比较原始的类群，然后

是类群Ｉ，类群Ⅱ是最新分化的类群，是形成较晚的

类群。我们使用ＲＡＰＤ分析珠母贝属的４个种发现，

大珠母贝与珠母贝的遗传距离最小，与解氏珠母贝

的遗传距离最大。马氏珠母贝与大珠母贝的遗传距

离较与珠母贝的大。从分支聚类图上看，从第５分支

到第３分支较之于第５分支到第６分支距离更长，

暗示珠母贝和大珠母贝的物种分化形成较之于其共

同祖先与马氏珠母贝的分化经历了更长的时间，解

氏珠母贝在外围单独聚为一支，应该是最晚产生的

种类；因此，从进化程度由低到高的等级顺序为解氏

珠母贝一马氏珠母贝一珠母贝一大珠母贝；这个结

２９８萎ｅ嘲ｎｏｒｍ ｃｓ与ａｎ ｄＡ ｐ ｐｌｉ ｅｄＢ１．．ｏｌｏ—

ｇｖ Ｕ

ｗｗｗ．ｇｅｎｏａｐｐｌｂｉｏ１．ｏｒｇ

ＤＯＩ．－１０．３９６９／ｇａｂ．０２８．０００２９３

果与胡亚平（１９８４）根据幼虫发育和形态比较所得到

的结果一致。

无论是Ｈｅ等（２００５）的研究还是喻达辉等（２００６）、

喻达辉和朱嘉濠（２００５）的研究，解氏珠母贝都是与其

它小型珠母贝聚在一起，与马氏珠母贝有较近的关

系，未能单独地聚为一支。在Ｈｅ等（２００５）的研究中，

解氏珠母贝与黑珠母贝首先聚在一起，再与马氏珠

母贝聚在一起；在喻达辉等（２００６）、喻达辉和朱嘉濠

（２００５）的研究中，解氏珠母贝与射肋珠母贝聚为一

支，再与白珠母贝和黑珠母贝聚为一支的亚类群聚

集成为类群Ⅱ。尽管我们的样品中没有包含他们研

究的黑珠母贝、白珠母贝或射肋珠母贝，但解氏珠母

贝在珠母贝属内构成了单独的一支，与其它３种珍

珠贝的亲缘关系相对较远。从染色体数目看（姜卫国

和魏贻尧，１９８６），解氏珠母贝为２ｎ＝２２，而珠母贝属

其他已研究的种类２ｎ＝２８；从染色体形态分析，解氏

珠母贝与黑珠母贝或射肋珠母贝的总臂数相同，推测

是由黑珠母贝或射肋珠母贝的６对染色体发生罗伯

逊易位所造成的（姜卫国和魏贻尧，１９８６）。Ｗａｎｇ和

Ｇｕｏ（２００４）指出染色体重排在贝类物种形成中广

泛存在，并起到非常重要的作用。因此，解氏珠母贝

可能是由其它珠母贝经染色体重排进化而来（姜卫

国和魏贻尧，１９８６），是属于比较新形成的物种，在系

统发育中应该为单独的一支。

为什么Ｈｅ等（２００５）和喻达辉等（２００６）的研究结

果未能将解氏珠母贝与其它珍珠贝分开作为单独的

一支呢？这可能应该从我们与Ｈｅ等（２００５）和喻达辉

等（２００６）使用的遗传标记不同来解释，ＩＴＳ一１或ＩＴＳ一２

都是单位点遗传标记，即使两者结合，也只分析了两

个位点。在研究分子系统进化中所使用遗传标记的进

化速率是必须要考虑的问题，如果遗传标记的进化速

率慢就无法为系统发育提供足够多的遗传信息。

真核生物核糖体的１８Ｓ、５．８Ｓ和２８Ｓ ｒＲＮＡ基因

串联在一起，排列在某一染色体上形成核糖体ＲＮＡ

基因簇（Ｚｅｎａ ａｎｄ Ｔａｒｔｏｆ，１９８０）；１８Ｓ和５．８Ｓ转录ｒＲＮＡ

之间的转录间隔区ＩＴＳ一１和５．８Ｓ和２８Ｓ转录ｒＲＮＡ

之间的转录间隔区ＩＴＳ－２，由于不加入成熟的核糖

体，受到的选择压力较小，为中度保守序列，广泛使

用于不同生物之间的系统发育研究和建立系统树（毕

相东等，２００５）。如果解氏珠母贝的物种形成是由罗伯

逊易位造成的，并没有使核糖体ＲＮＡ基因包括转录

问隔区序列发生重大改变，加上ＩＴＳ序列为中度保

守序列，那么使用ＩＴＳ分析解氏珠母贝在珠母贝属

中的分类地位时，可能反映的仅仅是解氏珠母贝在

染色体重排之前的系统地位：由于ＲＡＰＤ标记所使用

的引物是随机引物，所反映的遗传多样性是整个基因

组的大量位点。因此，在分子系统发育研究中，有时仅

靠一种分子标记技术可能会产生不全面的结论，需要

多种遗传标记技术配合才行；像解氏珠母贝这种在进

化过程中染色体发生重大改变的种类，通过单位点标

记、多位点标记和染色体核型等技术才能得到更多的

遗传信息，从而提高系统发育树的可靠性。

依据形态特征进行的经典分类上企鹅珍珠贝属

于珍珠贝属，与其余４种珍珠贝分属于同科不同属，

本研究结果表明企鹅珍珠贝与所有其它种群间的遗

传距离都较大，而且在聚类图上最后才与其它珍珠

贝进行聚合形成的聚合单元群，从分子水平上提供

了分类依据。

３．２ ９个种群的遗传多样性比较

尽管Ｉ ＰＤ有标记引物短、退火温度低和结果

稳定差等缺点（Ｌｉｕ ａｎｄ Ｃｏｒｄｅｓ，２００４），但如果严格控

制实验条件，还是可以得到理想的结果，在前面珍珠

贝系统发育研究中得到的结果是最好的佐证；另外，

ＲＡＰＤ引物是随机引物，无种间特异性，因此，应用

ＲＡＰＤ标记技术不但可以分析不同种内种群间的遗

传多样性，而且可以分析种间的遗传多样性。我们把

所研究的珍珠贝不同种及不同种群都以种群标准比

较，９个种群都具有极高的多态位点比例和遗传多样

性值，马氏珠母贝三亚野生种群的Ｎｅｉ’Ｓ多样性和

Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值为最高，大珠母贝银唇种群最低；

比较５种珍珠贝野生种群的Ｎｅｉ’Ｓ多样性和Ｓｈａｎｎｏｎ

多样性值为：马氏珠母贝＞珠母贝＞企鹅珠母贝＞大珠

母贝＞解氏珠母贝；这一方面是由于ＲＡＰＤ具有较高

的分辨率，另一方面也说明所研究的９个种群内，特

别是野生孕妇的症状 种群，遗传多样性水平高，种质资源处于良

好状态。我们曾用１６个ＲＡＰＤ引物比较了大珠母贝

的３个印度尼西亚养殖群体（Ｂ２，Ｂ３和Ｂ４，每个种群

５０（４９）个体）的遗传多样性，多态位点比例和遗传多样

性指数与本研究相比略微低些，但仍然表现为比较高

的遗传多样性（Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值为０．４２２ ４－Ｏ．４２５ ７）

（石耀华等，２００７）。对遗传多样性研究，使用足够的样

品和引物是获得精确和稳定结果的前提。本研究的

大珠母贝野生群体来自三亚海域，其Ｓｈａｎｎｏｎ多样

性值为０．４９９ ９，远远高于苏天凤等（２００５）用７个

ＲＡＰＤ引物对１２个海南大珠母贝样品研究的遗传

多样性的结果（Ｓｈａｎｎｏｎ多样性值为０．１ １７）。

虽然我们在比较野生种群和养殖种群的遗传多

５种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析 …

Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｆｉｖｅ Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｅａｒｌ Ｏｙｓｔｅｒｓ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ。。

样性时，养殖种群并不是直接来源于所对比的野生种

群，但野生种群仍然可以作为养殖种群的参照。无论

是马氏珠母贝野生种群与养殖种群间比较，还是大珠

母贝野生种群和养殖种群比较，野生种群的遗传多样

性值均大于养殖种群；养殖群体由于来源于人工育

苗，珍珠贝怀卵量大，育苗场往往用少量的亲本就能

繁殖生产上需要的贝苗。我国养殖马氏珠母贝在生

产上表现出生长速度慢、病害严重、育珠贝死亡率高

和珍珠质量下降，与长期人工繁殖造成遗传多样性

降低和近交衰退不无关系（王爱民等，２００３）。人工繁殖

对贝类遗传多样性的影响已经就受到了重视（苏天凤

等，２００５；Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａ１．，２００５；Ｃａｒｌｓｓｏｎ ｅｔ ａ１．，２００６），在

人工育苗中增加亲本的数量、使用野生种群作为亲

本以及不同育苗场间交换亲本开展杂交是生产上防

止近交衰退和提高苗种质量的重要保证。

致谢

印度尼西亚Ｐ．Ｔ．Ｃｅｎｄａｎａ Ｉｎｄｏｐｅａｒｌｓ公司Ｊｏｓｅｐｈ

Ｔａｙｌｏｒ博士为本研究提供了大珠母贝养殖种群，在

此表示诚挚的感谢！

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