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浙江沿海刺虾虎鱼属（Acanthogobius）和缟虾虎鱼属（Tridentiger）分子分类研究

作　者: 顾翠平
导　师: 陈永久
学　校: 浙江海洋学院
专　业: 海洋生物学
关键词: COI基因 Ryr3基因刺虾虎鱼缟虾虎鱼分子分类系统地理
分类号: S917.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

虾虎鱼亚目（Gobioidei）鱼类统称虾虎鱼类，是现生的鲈形目鱼类中最大的一个类群，分布广泛，适应能力强。由于个体小，姐妹种难辨别等问题，关于虾虎鱼的研究有限。本研究采用DNA序列对浙江沿海刺虾虎鱼属（Acanthogobius）和缟虾虎鱼属（Tridentiger）进行分子分类和系统地理研究，研究结果如下：浙江沿海刺虾虎鱼属的线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）DNA序列分析：通过对来自浙江沿海30个刺虾虎鱼的COI基因片段测序，经比对、剪辑后得到了615bp的DNA片段。检测出10个多态性核苷酸位点，7个单倍型，单倍型多态性指数（Hd）为0.69，核苷酸多样性指数（π）为0.0033；根据Kimura双参数模型计算的遗传距离得知，刺虾虎鱼种内的遗传距离为0.002-0.013（平均值0.007），种间遗传距离为0.158-0.217（平均值0.186），属内种间的距离显著大于种内的距离（约27倍）。浙江沿海获得的30个刺虾虎鱼均属于同一种，即斑尾刺虾虎（A. ommaturus）。此外，COI基因序列分析结果提示，斑尾刺虾虎（A. ommaturus）与斑尾复虾虎（Synechogobiusommaturus）和矛尾刺虾虎（A. hasta）为同种异名。浙江沿海缟虾虎鱼属线粒体COI和核Ryr3DNA序列研究：通过对来自浙江沿海203个缟虾虎鱼的DNA测序，获得了582bp的COI核苷酸片段和789bp的Ryr3基因序列，COI DNA序列共定义了27个单倍型，Ryr3共定义了40个单倍型。研究结果显示，除了髭缟虾虎鱼（T. barbatus）和纹缟虾虎鱼（T. trigonocephalus）外，我们还发现了双带缟虾虎鱼（T. bifasciatus），三个物种的样本数分别为21个、40个和142个。基于COI基因结果，纹缟和双带缟虾虎鱼的种间遗传距离（K-2-P）分别为0.001-0.003、0.001-0.011，种内遗传距离为0-0.001、0.001-0.006。Ryr3基因结果显示，纹缟虾虎鱼的种间遗传距离为0.002-0.003，种内遗传距离均为0.001，双带缟虾虎鱼的种间和种内遗传距离（K-2-P）均为0.001。贝叶斯系统关系显示，双带缟虾虎鱼与纹缟虾虎鱼比与髭缟虾虎鱼具有较近的亲缘关系，这一结果支持了台湾鱼类志中把髭缟虾虎鱼单独分成一个属的观点。分子系统地理分析表明，浙江沿海纹缟和双带缟虾虎鱼的遗传多样性较低。纹缟和双带缟虾虎鱼的COI和Ryr3单倍型网络图表明各地理群体的单倍型没有形成独立类群。根据COI数据，纹缟和双带缟虾虎鱼地理群体间的遗传分化指数（FST）分别为0.015-0.859、-0.006-0.686；根据Ryr3数据，纹缟和双带缟虾虎鱼地理群体间的FST值分别为0.037-0.231、-0.004-0.299。这些结果说明了纹缟和双带缟虾虎鱼物种内各地理群体间没有显著的群体分化。初步分析，有以下几个原因，一、同一物种不同群体间的隔离时间不久；二、该海域无障碍，海洋生物通常在非常广阔的范围内有较低的遗传分化；此外，台湾暖流与长江和钱塘江的入海径流的交汇，海流有助于海洋生物卵、幼体及成体的扩散造成了群体遗传结构差异不显著。

全文目录

摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
目录  12-14
第一章 DNA 技术如何推动虾虎鱼研究的发展  14-27
  1.1 虾虎鱼  14-15
  1.2 分子生物学技术  15-16
  1.3 虾虎鱼分布与多样性  16-19
    1.3.1 西北太平洋  16-17
    1.3.2 中北美洲和加勒比海地区  17
    1.3.3 东北大西洋、地中海、黑海和里海  17-18
    1.3.4 非洲西部、中部、南部的海域  18
    1.3.5 南澳大利亚和新西兰温带海域  18
    1.3.6 印度洋-南太平洋地区  18-19
  1.4 虾虎鱼系统和进化  19-27
    1.4.1 虾虎鱼传统形态学分类研究  19-22
    1.4.2 DNA 技术应用于虾虎鱼系统进化发展  22-27
第二章浙江沿海刺虾虎鱼 DNA 条形码及系统地理关系  27-35
  2.1 主要仪器与试剂  28
    2.1.1 主要仪器  28
    2.1.2 实验相关试剂  28
  2.2 材料与方法  28-31
    2.2.1 样本采集和保存  28-29
    2.2.2 DNA 的提取、扩增及测序  29-30
    2.2.3 数据分析  30-31
  2.3 结果  31-33
    2.3.1 线粒体 COI 基因序列特征、单倍型和遗传距离  31-32
    2.3.2 刺虾虎鱼的系统发生关系  32-33
  2.4 讨论  33-35
第三章浙江沿海缟虾虎鱼的分子分类及系统地理关系  35-60
  3.1 样品采集和基因组 DNA 提取  36-38
    3.1.1 样品采集  36-37
    3.1.2 基因组 DNA 提取  37
    3.1.3 PCR 扩增  37-38
  3.2 DNA 序列数据的处理  38
    3.2.1 序列比对、碱基组成及多样性计算  38
    3.2.2 遗传距离计算和系统发育树的构建  38
    3.2.3 单倍型网络进化树分析  38
  3.3 研究结果  38-57
    3.3.1 两种基因的部分序列差异分析  38-42
    3.3.2 三种缟虾虎鱼种间、种内遗传距离及遗传多样性差异  42-46
    3.3.3 三种缟虾虎鱼的系统关系  46-48
    3.3.4 纹缟和双带缟虾虎鱼群体内遗传变异  48-50
    3.3.5 纹缟和双带缟虾虎鱼的单倍型网络进化图  50-52
    3.3.6 纹缟和双带缟虾虎鱼群体间遗传变异  52-53
    3.3.7 纹缟和双带缟虾虎鱼群体历史统计分析  53-57
  3.4 讨论  57-60
    3.4.1 浙江沿海缟虾虎鱼的分类  57-58
    3.4.2 纹缟和双带缟虾虎鱼的群体遗传变异及系统地理关系  58-60
结论  60-61
参考文献  61-67
致谢  67-68
在读期间发表的学术论文及研究成果  68

浙江沿海刺虾虎鱼属（Acanthogobius）和缟虾虎鱼属（Tridentiger）分子分类研究

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