【摘要】：當(dāng)人們看到一類(lèi)陌生的物種時(shí),往往先從形態(tài)上進(jìn)行測(cè)量。但由于地理隔離造成的基因交流限制和環(huán)境變化帶來(lái)的選擇壓力,在近緣物種或種內(nèi)譜系間,分子水平的顯著分化可能先于其形態(tài)學(xué)差異而發(fā)生,這些從形態(tài)學(xué)無(wú)法或難以區(qū)分的隱存單元可能預(yù)示著新物種的形成。DNA分子序列標(biāo)記提供的分子信息是物種進(jìn)化歷史和遺傳邊界的重要標(biāo)度,尤其對(duì)于那些形態(tài)近似的隱存單元,DNA序列標(biāo)記在其遺傳多樣性的研究方面更起到不可替代的作用。竿蝦虎魚(yú)(Luciogobius guttatus)隸屬于擬蝦虎魚(yú)亞科(Gobionellinae),已知分布于中國(guó)沿海、朝鮮半島和日本的巖基礫石質(zhì)潮間帶。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)竿蝦虎魚(yú)在日本沿海存在三個(gè)譜系,但在我國(guó),針對(duì)竿蝦虎魚(yú)的研究?jī)H限于形態(tài)測(cè)量和野外調(diào)查記錄。本研究基于線粒體DNA(RNA基因16S,蛋白基因COI、CYTB,控制區(qū)MCR)和核基因(內(nèi)含子in177,內(nèi)含子in417,外顯子RYR3)序列標(biāo)記,從系統(tǒng)發(fā)育和群體遺傳兩個(gè)角度,考察竿蝦虎魚(yú)在我國(guó)北方沿海的隱存多樣性與群體歷史。研究結(jié)果顯示,與日本分布的竿蝦虎魚(yú)對(duì)比,我國(guó)北方沿海分布的竿蝦虎魚(yú)存在以嶗山為潛在屏障的偏南、偏北兩個(gè)譜系,分別對(duì)應(yīng)于日本沿海的譜系A(chǔ)和譜系C;缺少譜系B。譜系A(chǔ)和譜系C在中日沿海都存在同域分布的情形,而譜系B已知分布于西南日本沿海。根據(jù)已發(fā)表的分子數(shù)據(jù),作者推測(cè)竿蝦虎魚(yú)可能起源于日本海的東南岸,隨日本海的形成而多次向不同方向擴(kuò)散。由于缺少化石標(biāo)定,作者使用了松散的分子鐘推斷竿蝦虎魚(yú)的進(jìn)化歷史,結(jié)果表明譜系A(chǔ)形成時(shí)間最早,可追溯至晚中新世(約5至7百萬(wàn)年前);譜系B比譜系C更接近譜系A(chǔ),并在線粒體基因上與地理上相距甚遠(yuǎn)的譜系C聚成內(nèi)群。另一方面,雖然從線粒體DNA上分出的譜系能夠與核基因上分出的譜系相對(duì)應(yīng),但分支模式有所不同:在所有使用CYTB建立的最大似然進(jìn)化樹(shù)上,譜系A(chǔ)與其他物種最先聚合;其他情況下,竿蝦虎魚(yú)各譜系可以聚成一個(gè)內(nèi)群。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)竿蝦虎魚(yú)不同基因中潛在功能模序的組成存在譜系間的差異,且譜系C的RYR3基因中存在罕見(jiàn)而偏離中性的非同義突變。另外,與預(yù)期相反,本研究中的內(nèi)含子標(biāo)記十分保守,in177不能區(qū)分竿蝦虎魚(yú)譜系�；谪惾~斯溯祖過(guò)程的種群歷史反演,作者推測(cè)末次冰期對(duì)竿蝦虎魚(yú)的有效種群擴(kuò)張和群體的分化及擴(kuò)散起到關(guān)鍵作用,且不同譜系對(duì)冰期氣候變化的反應(yīng)并不一致:譜系C在中日之間的群體分化比譜系A(chǔ)更清晰且更早(始于末次盛冰期之前),并曾經(jīng)歷更強(qiáng)的瓶頸效應(yīng)。本研究初步查明了中國(guó)北方沿海竿蝦虎魚(yú)的遺傳多樣性現(xiàn)狀,理清了竿蝦虎魚(yú)譜系分化的歷史過(guò)程,增加了人們對(duì)海洋魚(yú)類(lèi)隱存多樣性的認(rèn)知,為我國(guó)竿蝦虎魚(yú)的保護(hù)提供了分子依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S917.4

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本文編號(hào)：2636350