学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

中国金线鱼科鱼类分类、系统发育及动物地理学研究

作　者: 宁平
导　师: 刘瑞玉; 刘静
学　校: 中国科学院研究生院（海洋研究所）
专　业: 海洋生物
关键词: 分类整理分子系统发育动物地理学 16S rRNA 线粒体COI
分类号: Q959
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 265次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

金线鱼科（Nemipteridae）是鲈形目（Perciformes）中经济价值很高的一个类群，主要分布于印度—西太平洋热带和亚热带海域，是典型的暖水种，全球有5属，64种。过去因缺乏有效的分类鉴别手段和系统整理，导致该科的分类、单系性、分类地位、属间系统发育关系和部分属的有效性等问题，至今仍然存在着争议。特别是中国大陆沿岸海域及南海诸岛的金线鱼科鱼类的种类组成状况、地理分布格局及其演化过程至今仍尚未明确。本研究依据中国科学院海洋研究所（IOCAS）海洋生物标本馆、中国科学院南海海洋研究所（SCSIO）南海海洋生物标本馆、台湾中央研究院生物多样性中心（BRCAS）博物馆的馆藏标本及相关文献，对中国各沿海金线鱼科鱼类进行了分类整理，并以线粒体16S rRNA基因为分子标记，对中国金线鱼科鱼类进行了分子系统发育研究。另外，还以线粒体COI基因为分子标记，对中国金线鱼属Nemipterus鱼类进行了DNA条形码分析及亲缘关系的判定。讨论了中国金线鱼科鱼类的地理分布特点和可能的起源中心。主要结果如下：（1）本研究对中国海域4属29种金线鱼科鱼类进行了分类整理，其中红棘金线鱼Nemipterus nemurus和缘金线鱼N. marginatus是中国新记录种。金线鱼科鱼类在中国海没有特有种。（2）从全球分布来看，本研究涉及的中国海域4属29种金线鱼科鱼类，主要集中在两个区域，一个是“泰国湾—爪哇海”区域；另一个是“珊瑚礁三角区”的主体部分。其中金线鱼属和副眶棘鲈属Parascolopsis鱼类在“泰国湾—爪哇海”区域十分繁盛；眶棘鲈属Scolopsis和锥齿鲷属Pentapus则在“珊瑚礁三角区”主体部分繁盛。金线鱼科鱼类在中国出现的海域的海洋生物区系性质上属于印度—西太平洋的暖水区系性质，其中南海北部和北部湾海区金线鱼属和副眶棘鲈属鱼类的种类数或每种的丰度都相对较大；南海诸岛和台湾岛东部眶棘鲈属和锥齿鲷属则有一定种类和数量的分布；台湾海峡四个属的鱼类均有一定量的分布，是中国金线鱼科鱼类种类数最多的一个区域。（3）基于线粒体16S rRNA基因序列所得分支系统图均显示金线鱼科为一单系群。同时各个属的单系性也基本得到确认。眶棘鲈属鱼类和副眶棘鲈属鱼类形成了一个明显的单系群，尽管本研究中副眶棘鲈属鱼类仅有一种，但是两者之间的差异要远小于金线鱼属和锥齿鲷属之间的差异，甚至可以归入到一个属当中。基于线粒体16S rRNA基因序列所得分支系统图显示出了金线鱼科分为了两个主要的分支，即金线鱼属和锥齿鲷属聚为一支，眶棘鲈属和副眶棘鲈属聚为一支，而且两个分支节点处的自检值均较高。这种分子上聚类结果基本符合形态相似性的结果，即形态上金线鱼属和锥齿鲷属之间更为接近，而眶棘鲈属和副眶棘鲈属之间更为接近。（4）基于线粒体COI基因序列所得分支系统图显示6种金线鱼属优势鱼类聚到了2个主要分支中，其中日本金线鱼和缘金线鱼聚为第1支；剩下的4种聚为第2支。两个分支各自节点处均具有较高的自展值。第1分支中，日本金线鱼的两个不同地理种群明显地分成了两支；第2分支中，六齿金线鱼、苏门答腊金线鱼和深水金线鱼聚为了一次级分支。分支最后显示苏门答腊金线鱼和深水金线鱼之间的亲缘关系十分紧密。从上述计算出的进化树上可以得出一些与形态学上一致的分支组合，但部分分支聚类结果却又与形态学上的形似性有一定的出入，特别是从体色花纹上很难找到聚到一起的统一依据。同时尾鳍上叶是否有丝状延长不能作为一个有效的系统发育指标来划分金线鱼属属下的群组。（5）本研究中日本金线鱼的印度沿海组群和中国南海组群之间出现了COI基因遗传距离超过0.02的现象，达到了0.0312。印度洋和太平洋之间，因为有安达曼海和马六甲海峡的存在，使印度洋和太平洋物种间出现地理隔离的几率大大增加，这也可能致使日本金线鱼的印度洋沿岸组群和太平洋沿岸组群都出现了较大的遗传分化现象。本研究印度—西太平洋6种21条习见金线鱼属COI基因条形码序列逐一在BOLD数据库中进行了比对，匹配程度均很高，虽然有些样本也出现了不确定性，但与形态学鉴定结果基本吻合，提供了分子鉴定方面正面参考，DNA条形码在金线鱼属鱼类物种鉴定和发现隐存种方面具有一定的适用性，通过条形码基因序列的比对分析结合形态学的分类知识可实现物种的有效鉴定。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-8
Abstract  8-14
第一章引言  14-34
  1.1 物种描述及生物系统学  14-24
    1.1.1 经典生物系统学  14-15
    1.1.2 系统发育系统学  15-16
      1.1.2.1 系统发育系统学的基本原理  15-16
      1.1.2.2 系统发育系统学的基本术语  16
    1.1.3 分子系统发育系统学  16-17
    1.1.4 分子系统发育系统学的主要生化研究方法  17-19
      1.1.4.1 同工酶电泳  17
      1.1.4.2 限制性片段长度多态性  17-18
      1.1.4.3 随机扩增多态性DNA  18
      1.1.4.4 扩增片段长度多态性技术  18-19
      1.1.4.5 微卫星DNA标记  19
      1.1.4.6 核酸序列直接测定  19
    1.1.5 分子系统发育系统学研究中分子标记的选择  19-21
    1.1.6 分子系统发育系统学主要的数学建树方法  21-22
      1.1.6.1 系统发育树  21
      1.1.6.2 系统发育树的数学推断方法  21-22
      1.1.6.3 系统发育树的数学推断方法的检验  22
    1.1.7 分子系统学建树的主要分析软件  22
    1.1.8 DNA条形码  22-24
      1.1.8.1 DNA条形码的基本含义  22-23
      1.1.8.2 DNA条形码的发展历史  23
      1.1.8.3 DNA条形码的应用  23-24
      1.1.8.4 DNA条形码存在的问题  24
  1.2 从区系动物地理学到系统发育地理学  24-27
    1.2.1 区系动物地理学和生态动物地理学  24-25
    1.2.2 对区系动物地理学的解释模式  25
    1.2.3 系统发育地理学  25-27
  1.3 鱼类系统发育系统学研究进展  27-28
  1.4 金线鱼科鱼类的分类学及系统学  28-30
    1.4.1 金线鱼科鱼类的属级组成及物种多样性  28-29
    1.4.2 金线鱼科的属种间系统发育关系及科级分类地位  29-30
  1.5 本研究的目的及意义  30-34
第二章中国海金线鱼科鱼类分类整理  34-94
  2.1 引言  34-35
  2.2 分类整理  35-94
    2.2.1 金线鱼属Genus Nemipterus Swainson，1839  36-63
    2.2.2 锥齿鲷属Genus Pentapodus Swainson，183950  63-69
    2.2.3 眶棘鲈属Genus Scolopsis Cuvier，1814  69-80
    2.2.4 副眶棘鲈属Genus Parascolopsis Boulenger，1901  80-94
第三章基于线粒体 16S rRNA基因的金线鱼科系统发育关系  94-104
  3.1 引言  94-95
  3.2 材料与方法  95-96
    3.2.1 实验材料与DNA提取  95
    3.2.2 PCR扩增及序列测定  95
    3.2.3 线粒体 16S rRNA基因序列信息下载及外群选择  95-96
    3.2.4 数据分析  96
  3.3 结果与分析  96
  3.4 讨论  96-104
    3.4.1 金线鱼科及其各属鱼类的单系性  96-97
    3.4.2 金线鱼科鱼类属间的系统发育关系  97-104
第四章基于线粒体COI基因的金线鱼属鱼类DNA条形码分析  104-112
  4.1 引言  104-105
  4.2 材料与方法  105-106
    4.2.1 实验材料与DNA提取  105
    4.2.2 PCR扩增及序列测定  105
    4.2.3 COI基因序列信息下载及外群选择  105
    4.2.4 数据分析  105-106
  4.3 结果与分析  106
    4.3.1 基于COI基因片段的金线鱼属鱼类的系统发育关系  106
    4.3.2 组内及组间遗传距离  106
  4.4 讨论  106-112
    4.4.1 金线鱼属鱼类存在隐存种的可能  106-107
    4.4.2 基于形态学和分子生物学金线鱼属鱼类亲缘关系  107-108
    4.4.3 形态学鉴定与DNA条形码技术在金线鱼属鱼类物种鉴定中的应用  108-112
第五章中国海金线鱼科鱼类动物地理学初探  112-128
  5.1 引言  112
  5.2 材料与方法  112
  5.3 结果与分析  112-114
  5.4 讨论  114-128
    5.4.1 中国金线鱼科鱼类在全球的分布中心  114
    5.4.2 中国金线鱼科鱼类的分布特点  114-115
    5.4.3 金线鱼科鱼类在印度洋和西太平洋之间的隔离  115
    5.4.4 中国金线鱼属鱼类的资源补充  115-128
第六章总结  128-132
参考文献  132-146
作者简历  146-147
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果  147

中国金线鱼科鱼类分类、系统发育及动物地理学研究

内容摘要

全文目录

相似论文