全 文 ：·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第2期
收稿日期 : 2011-07-06
基金项目 : 基于壳色标记的文蛤新品系育种技术研究（BE2010317,PJ2010-50）, 上海市教委重点学科项目（J50701）
作者简介 : 郑培 , 男 , 硕士研究生 , 研究方向 : 海洋生物学 ;E-mail:zhengpei09@163.com
通讯作者 : 沈和定 , 男 , 博士 , 教授 , 研究方向 : 海洋生物学 ;E-mail:hdshen@shou.edu.cn
红壳色文蛤 F1 代养殖群体多样性分析
郑培1 陈爱华2 姚国兴2 吴杨平2 张志伟2 张雨1 沈和定1
（1上海海洋大学，上海 201306 ；2江苏省海洋水产研究所，南通 226007）
摘 要 : 运用形态学标记和分子标记对江苏省文蛤良种场红壳色文蛤 F1 代养殖群体（父母本为江苏野生红壳色群体）进
行遗传多样性分析。用文蛤壳长、壳宽、壳高和体重 4 个可量性状进行形态学数据的聚类分析，显示可量性状变异系数在
38.48%-82.95%。运用 7 个引物微卫星基因座的多态性进行了养殖群体 F1 代的分子标记评估，结果表明，7 个微卫星基因位点的
平均等位基因数 3.857 1，平均有效等位基因数 2.583 0，平均观察杂合度 0.565 3，平均期望杂合度 0.565 3，Shannon 指数平均数 1.050 1，
多态信息含量平均数 0.522 5。综合形态学数据和分子标记的研究结果表明，红壳色文蛤江苏养殖群体 F1 代的遗传多样性处于中度
偏高水平，具有较高的遗传改良潜力。
关键词 : 形态学标记 微卫星 文蛤 F1 代 遗传多样性
Analysis of Genetic Variation of F1 of Meretrix meretrix of Red
Shell Cultured Populations
Zheng Pei1 Chen Aihua2 Yao Guoxing2 Wu Yangping2 Zhang Zhiwei2 Zhang Yu1 Shen Heding1
（Shanghai Ocean University，Shanghai 201306 ；Institute of Oceanology & Marine Fisheries，Nantong 226007）
Abstract: Morphological markers and microsatellite markers were used to analysis the genetic variation of F1 Meretrix meretrix of red
shell color. The shells length, width, height and body weight were measured for morphological property. The relationship between these shell
characters and body weight were analyzed by cluster analysis. The results showed that the coefficient of variation of these shell characters and
body weight was 38.48%-82.95%. Furthermore, seven microsatellite loci were screened for genetic polymorphism. The results indicated the
average number of alleles （A） was 3.857 1, the effective number of alleles （Ne） was 2.583 0, the observed heterozygosity （Ho） was 0.565 3,
heterozygosity （He） was 0.565 3, Shannons Information index （I） was 1.050 1, the average of polymorphism information content （PIC） was
0.522 5. According to the comprehensive morphological property and molecular markers, F1 populations have a moderate highly differentiation
and potential for genetic improvement of breed.
Key words: Morphological markers Microsatellite Meretrix meretrix F1 generation Genetic diversity
文 蛤（Meretrix meretrix）， 隶 属 于 软 体 动 物
门（Mollusca）、 双 壳 纲（Lamellibranchia）、 异 齿
亚纲（Heterodonta）、帘蛤目（Veneroida）、帘蛤科
（Veneridae），为广温、广盐性的经济双壳贝类，埋
栖生活，我国南北沿海滩涂均有分布，尤其在辽宁
辽河口沿岸、山东莱州湾沿海、江苏南部沿海、广
西合浦沿海等地的资源最为丰富［1］。其肉质鲜美、
营养丰富，具有很高的食疗药用价值 ；江苏出产的
文蛤是我国文蛤中的上品，素有“天下第一鲜”的
美名，受到国内外消费者的普遍欢迎。
在贝类遗传育种研究中，壳色是一种可稳定遗
传的表型性状，可用于形态遗传标记 ；壳色选择纯
化已成为一项重要的育种手段。目前国内以壳色为
主要特征标记进行选育已有非常成功的例子。如，
中国海洋大学培育的“蓬莱红”栉孔扇贝（Chlamys
farreri）、中科院海洋所研究培育的“中科红”海湾
扇贝（Argopecten irradians）。国外也有很多关于贝类
壳色的报道［2-7］。
2012年第2期 171郑培等 ：红壳色文蛤 F1 代养殖群体多样性分析
为了解选育结果对红壳色文蛤遗传多样性的影
响，对红壳色文蛤养殖群体子一代（F1）进行遗传
多样性分析，以进一步了解红壳色文蛤遗传效果，
防止养殖良种性状退化，为保护及开发利用现有自
然文蛤资源，培育文蛤优良品种积累数据。
从形态学或表型性状上来检测遗传变异是较
早也是较简便易行的方法。在许多场合，利用形态
学性状来估测遗传变异是最现实的方法，尤其是当
需要在短期内对变异性有所了解或在其他生化方
法无法开展之时，形态学手段不失为一种有价值
的选择［8］。其缺点是由自然突变或物化诱变所获
得的具有特定形态特征的材料所需时间长，且可
能产生不利的性状 ；遗传表达有时不太稳定，易
受环境条件及基因显隐性的影响。分子标记是以
个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传
标记，是 DNA 水平遗传多态性的直接反映。目前，
不论是形态学标记［8］还是分子标记，如 SSR［9］、
RAPD［10］、ISSR［11］、AFLP［12］、SRAP［13］ 等 遗 传
标记技术，多是对文蛤野生群体进行分析。其中，
微卫星标记由于具有高度多态性、符合孟德尔遗传
规律、基因组中广泛分布等优点，能更好地揭示养
殖与野生群体遗传组分的变化，已在许多海洋贝
类的群体遗传多样性研究中得到应用，如牡蛎［15］、
鲍鱼［16］等。因此，对红壳色文蛤 F1 代群体进行
遗传多样性的研究，对于文蛤资源保护、新品种选
育是非常有益的。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用文蛤为 2009 年 7 月在江苏省文蛤良种场
用本地红壳色文蛤进行群体繁殖获得的红壳色文蛤
F1 代，常规技术正常养殖。2010 年 10 月在自繁群
体中随机选取 37 个个体作为研究材料。
1.2 方法
1.2.1 形态学指标测定及数据分析 用游标卡尺测
量壳长、壳宽和壳高 3 个可量性状，每个测量指标
一次性测完，每个性状测 3 次，取平均值 ；用电子
天平称量粒重，每个样品测量 3 次，取平均值。
利 用 EXCEL 对 测 量 结 果 进 行 统 计 分 析， 用
SPSS 软件进行聚类分析。
1.2.2 微卫星分子标记
1.2.2.1 提取 DNA 取约 0.2 g 文蛤斧足肌肉，用滤
纸吸干放入 1.5 mL 的离心管剪碎，分别加入 410 μL
STE 缓冲液，80 μL 的 10% SDS，10 μL 蛋白酶 K（20
mg/mL）混匀，55℃消化至无大块组织，用苯酚、 氯
仿各抽提一次，取上清移至新管，加入等体积的异
丙醇沉淀，12 000 r/min 离心 10 min，小心倒去上清。
沉淀用 70% 的乙醇洗 2 次，再用 100 μL 双蒸水溶解，
在 0.8% 的琼脂糖凝胶上检测 DNA 的质量和纯度 （试
验所用试剂、引物均由上海生工提供合成）。
1.2.2.2 引物获得 本研究所用 SSR 引物引自陈淑
吟博士论文［17］以及 Wang 等［9］文章（表 1）。
位点 引物序列（5-3） 核心重复序列 序列大小（bp） 退火温度（℃） 登录号
WG307［15］ F:AGCTACGCTATACTCCACACTC
R:GGACCAGACACAATGTATAAACT
（CA）17 182-220 58 FJ232978
WG335［15］ F:ATAACTCTCCCACTCTAAAACTC
R:TAGAATGGGAGCATGTGATAG
（CA）17 214-240 52 FJ232981
WG347［15］ F:GTGATTCCAATATAGCTTCCCC
R:GCACATAGGCAAACAATAGACAG
（GCGT）8（GT）25 206-216 58 FJ232983
WG607［15］ F:ATGAATCTTGAAAACTCTGGGTG
R:AATCAAATGTTTCCTGGCGG
（GA）14 260-274 60 FJ232985
WG609［15］ F:TAAAGTTTGGGCAGACACTCGGT
R:CGTTTCCAAGCAACAGGGCATAC
（TACC）7 185-247 59 FJ232986
WG610［15］ F:TCATTGCTTAGTATTGGTTGGTC
R:TCGATTGCGAAACAAGTTCTAAC
（CT）23 224-262 62 FJ232987
MME15［8］ F:TCCACACTGTTGGCAATATGA
R:CCATATTCCAGTGTCCACAGC
（TG）28 167 58 GQ141846
表 1 微卫星引物的序列、重复类型及 PCR 扩增条件
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第2期172
1.2.2.3 PCR 反应 采用 30 μL 体系 ：2×Taq Master
Mix 15 μL，上下游引物各 1 μL，模板 DNA 1 μL，灭
菌双蒸水补足 30 μL。PCR 反应程序 ：94℃预变性
5 min ；94℃变性 1 min，退火 1 min，退火温度依各
个引物而定（表 1），72℃延伸 45 s，30 个循环 ；最
后 72℃延伸 10 min。
1.2.2.4 扩增产物电泳图谱分析和数据统计 用
mark Ⅰ确定等位基因大小，8% 聚丙烯凝胶电泳检测，
EB 染色，扫描拍照。用 Gelpro32 分析电泳图谱，并
进行基因分型操作，Popgene32 进行基因频率、等位
基因数、杂合度等统计分析，对于各位点上的多态
性信息含量 PIC 用 PIC_Calc 0.6 统计分析。
2 结果
2.1 形态学性状分析
4 个可量性状的基本统计分析结果（表 2）表明，
各性状均表现出显著的形态学多样性，其中粒重的
变异最大，变异系数为 82.95% ；壳长、壳宽和壳重
的变异系数相近，在 38.48%-41.90%，说明子一代
在形态学上有较大的差异。根据表 3 中 4 个数量性
状的相关性分析，各形态学性状之间存在着密切关
系。其中壳长、壳宽和壳重 3 个数量性状的相互相
关性都在 0.99 以上，与粒重的相关性在 0.946-0.953。
图 1 为所选样本共 37 个个体的聚类分析结果，
欧氏距离为 10 时，可以分为 11 类，直到欧式距离
为 25 时才并为一类。根据欧式距离可以看出，37
个个体之间具有较大差异，子一代群体具有较高的
遗传差异。
性状 最小值 最大值 平均值 标准差 变异系数（%）
壳长（mm） 9.25 43.07 27.09 10.90 40.22
壳宽（mm） 3.96 21.54 13.17 5.52 41.90
壳高（mm） 8.43 35.56 22.74 8.75 38.48
粒重（g） 0.20 21.66 7.64 6.34 82.95
表 2 文蛤形态性状的基本统计结果
壳长 壳宽 壳高 粒重
壳长 1.000 0.995** 0.999** 0.953**
壳宽 1.000 0.995** 0.946**
壳高 1.000 0.949**
粒重 1.000
表 3 文蛤 4 个数量性状的相关分析
** 代表在 0.01 水平上的差异显著性（P<0.01）
图 1 37 个文蛤的形态数据聚类图
2012年第2期 173郑培等 ：红壳色文蛤 F1 代养殖群体多样性分析
2.2 微卫星电泳图谱及遗传多样性分析
基因组 DNA 经过相应的引物扩增和电泳，经
EB 染色，扫描拍照，能够较为清晰地显示出各个等
位基因，本试验 PCR 扩增产物均符合各引物对应的
片段长度，为目的片段（图 2）。
本研究采用 7 对微卫星引物对 46 个个体进行检
测，Popgene32 进行遗传数据分析（表 4），WG335、
WG610 各检测到 3 个等位基因 ；WG307、WG347、
WG609、MME15 各 检 测 到 4 个 等 位 基 因 ；WG607
检测到 5 个等位基因。测得平均等位基因数 3.857 1，
平 均 有 效 等 位 基 因 数 2.583 0， 平 均 观 察 杂 合 度
0.565 3，平均期望杂合度 0.568 8，Shannon 指数平
均数 1.050 1，PIC_Calc 0.6 统计分析，多态信息含
量平均数 0.522 5（表 5）。表明江苏红壳色文蛤养殖
群体 F1 代的遗传多样性处于中度偏高度水平，具有
较高的遗传改良潜力。
图 2 部分微卫星标记位点在 F1 代群体中的电泳检测结果
表 4 基因频率
座位
等位基因 WG307 WG335 WG347 WG607 WG609 WG610 MME15
Allele A 0.2778 0.1667 0.1905 0.0294 0.0477 0.0589 0.1579
Allele B 0.3333 0.4333 0.3333 0.0588 0.1190 0.0882 0.4474
Allele C 0.2222 0.4000 0.4286 0.1471 0.1190 0.8529 0.2368
Allele D 0.1667 0.4286 0.6471 0.7143 0.1579
Allele E 0.1176
表 5 7 个微卫星基因座在 F1 代养殖群体遗传参数统计
座位 等位基因数（Na） 有效等位基因数（Ne） 观测杂合度（Ho） 期望杂合度（He） 多态信息含量（PIC） Shannon 信息指数（I）
WG307 4.0000 3.7674 0.5556 0.7346 0.6856 1.3549
WG335 3.0000 2.6627 0.7333 0.6244 0.5451 1.0275
WG347 4.0000 3.0000 0.8095 0.6667 0.6029 1.1902
WG607 5.0000 2.1811 0.6471 0.5415 0.5072 1.0857
WG609 4.0000 1.8491 0.2857 0.4592 0.4274 0.8920
WG610 3.0000 1.3536 0.2941 0.2612 0.2449 0.5165
MME15 4.0000 3.2670 0.6316 0.6939 0.6446 1.2839
平均值 3.8571 2.5830 0.5653 0.5688 0.5225 1.0501
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第2期174
3 讨论
3.1 遗传多样性的研究方法
贝类研究认为形态学上的差异是由地理环境特
性决定的，而群体间的遗传相似性则是由基因交流、
选择压力和进化习惯造成的［18］。检测遗传多样性的
方法随生物学，尤其是遗传学和分子生物学的发展
而不断提高和完善，然而目前任何检测遗传多样性
的方法，理论上或实际研究中都有各自的优点和局
限，还找不到一种能完全替代其他方法的技术［19］。
本研究结合形态标记与分子标记对文蛤群体子一代
进行多样性分析，两种标记结果一致，表明子一代
具有较高的多样性。
3.2 遗传多样性评价
群体平均基因杂合度和多态信息含量的高低
反映了群体遗传一致性的程度。群体平均基因杂合
度越低，反映该群体的遗传一致性越高，也就是说
群体的遗传变异越少，群体的遗传多样性越差［20］。
Bostein 等［21］提出衡量基因变异程度高低的多态信
息含量指标，当 PIC>0.5 时，该基因座为高度多态
基因座 ；当 0.25
中观察杂合度平均值和期望杂合度平均值分别是
0.565 3 和 0.568 8。PIC 为 0.244 9-0.685 6，平均 PIC
为 0.522 5。显示红壳色文蛤江苏养殖群体 F1 代的
遗传多样性处于中度偏高度水平，具有较高的遗传
改良潜力。以往对文蛤野生群体的遗传多样性分析，
如沈怀舜等［10］利用 RAPD 技术分析了辽宁、江苏、
广西等地的 3 个文蛤地理群的遗传变异，以及陈大
鹏等［11］利用 ISSR 技术对文蛤江苏和辽宁两个地理
种群进行了 PCR 扩增，都表明江苏文蛤的遗传变异
较大，遗传多样性丰富。本研究也间接反映了江苏
文蛤野生群体具有丰富的遗传多样性。
一般经过选育，子代的遗传多样性水平都会有
所下降。造成这种结果往往是由于人工繁殖时亲本
数量有限、近交机会增加，以及群体规模小、特定
的环境等因素所致［21］。人工选育是一个复杂的过程，
每代的人工选择压力及外部环境都会造成群体遗传
多样性水平的波动。一方面，在人工选育的过程中，
有效群体过少可能导致近交机率增加从而引起近交
衰退和瓶颈效应 ；另一方面，高强度的人工定向选
择会导致繁殖衰败和遗传渐渗，这两个因素都可能
造成养殖群体中某些等位基因特别是稀有基因的丧
失，进而导致遗传多样性水平下降，因此，育种工
作中应及时对选育群体的遗传变异进行检测。本研
究中子一代的选育亲本并未经过高强度的人工选择，
可能是造成 F1 具有较高遗传多样性的主要原因。
3.3 保护和利用文蛤的遗传多样性
目前文蛤养殖用苗主要依靠自然苗种，人工
繁殖的苗种，其亲本也都是未经人工选育的野生型
文蛤，遗传极不稳定。养殖文蛤的生长速度和抗逆
能力等经济性状出现降低，大规模疾病暴发时有发
生。获得优质文蛤苗种，推广产业化养殖，是目前
急需解决的问题。随着现代分子生物技术的快速发
展 , 越来越多的分子标记被广泛应用于各种生物的
种质资源分析中。近年来，利用选择和杂交手段及
分子标记技术开展贝类的遗传改良研究已在皱纹盘
鲍和海湾扇贝等不同生殖类型的贝类上取得显著成
果［23］。
研究中 F1 代养殖群体遗传多样性仍处于中度偏
高度分化水平，具有较高的遗传改良潜力，F2 代的
选育提供了丰富的遗传材料。从选育角度出发，基
础群体的遗传多样性越丰富，群体变异性也越大，
选择的潜力也越大 ；反之，群体变异性越小，为避
免近亲交配使苗种的品质下降，最好选择自然野生
文蛤亲本进行人工繁殖，并保证一定数量的选择基
础群体。有目的选择经济性状，定向选育，使群体
中不断淘汰不利基因，纯化预选基因，使群体基因
型趋于纯合，选育群体趋于稳定，有利于培育出新
品系。从保护种质资源角度出发，既要保护文蛤的
野生群体，防止人为因素对野生群体的进一步破坏，
也要加强对养殖群体的选择管理，避免基础群体的
遗传多样性水平降低。
本研究未对野生群体进行研究，选育对遗传多
样性的影响，还需要通过分析比较养殖群体与野生
群体遗传多样性的差异。因此，进一步对文蛤野生
群体和选育子代的研究，将有助于阐明野生群体同
养殖群体的遗传关系，为接下来的育种工作起到指
导作用。
2012年第2期 175郑培等 ：红壳色文蛤 F1 代养殖群体多样性分析
4 结论
本研究所用文蛤，来源于江苏省文蛤良种场野
生红壳色文蛤自繁子一代。综合两种标记分析方法
发现，F1 代的遗传多样性处于中度偏高水平，具有
较高的遗传改良潜力。适合作为 F2 代连续选育的繁
育亲本。因此，红壳色文蛤品系逐步选育时，需对
每代繁育亲本进行多样性检测，防止经多代高强度
选择造成遗传衰退。经检测，可及时调整育种策略，
或增加繁育亲本数量、或杂交等，使育种工作顺利
进行。
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（责任编辑 马鑫）