貴州高原鰍屬、嶺鰍屬洞穴種類線粒體基因組的適應(yīng)性進(jìn)化
發(fā)布時間：2021-07-31 17:17
鯉形目（Cypriniformes）條鰍科（Nemacheilidae）物種廣泛分布于亞洲熱帶或亞熱帶地區(qū),并棲息在環(huán)境各樣的水環(huán)境,尤其是在快速流動的山澗溪流或洞穴中,相異的生活環(huán)境可能有助于解釋在條鰍科中有許多洞穴魚類。目前,中國境內(nèi)已經(jīng)記錄條鰍科有超過20屬200多種。高原鰍屬Triplophysa和嶺鰍屬Oreonectes分別是條鰍科中分布最廣、物種多樣性最為豐富和棲息環(huán)境最為異質(zhì)化的的水生脊椎動物類群之一。在以往的研究中,關(guān)于這兩個屬的分類和起源存在諸多的爭議。但是由于缺乏分子數(shù)據(jù)和大樣本量的支持,又由于外表形態(tài)及棲息環(huán)境存在著極大的相似性,導(dǎo)致這兩個屬在條鰍科中的系統(tǒng)分類和演化關(guān)系一直以來都存在爭議。在本研究中,通過采集來自貴州地區(qū)7種洞穴類型高原鰍,貴州地區(qū)7種和廣西地區(qū)2種嶺鰍屬樣本,并以線粒體基因組作為分子標(biāo)記,基本厘清了這兩個屬的系統(tǒng)分類、分歧時間初步揭示了洞穴魚類的分子適應(yīng)機制。主要的研究結(jié)果如下:1.高原鰍屬和嶺鰍屬魚類線粒體基因組基本特征高原鰍屬和嶺鰍屬線粒體基因組均具有典型的閉合圓環(huán)結(jié)構(gòu),包含13個編碼蛋白,22個trn,2個rRNA和一個控制區(qū),輕鏈（L...
【文章來源】：貴州師范大學(xué)貴州省
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
中國分布高原鰍屬Triplophysa魚類在中國的分布情況
5圖1-2基于分子序列數(shù)據(jù)獲得的高原鰍屬內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的其他假設(shè)Fig.1-2AlternativehypothesesofphylogeneticrelationshipswithinthegenusTriplophysaasobtainedfrommolecularsequencedata1.1.2高原鰍屬的生物地理學(xué)研究東南亞作為幾個生物多樣性熱點地區(qū)之一（Myersetal.,2000）。促進(jìn)該地區(qū)生物多樣性起源的過程已通過多種機制進(jìn)行了解釋，包括由于生物地理構(gòu)造的改變而導(dǎo)致的地理隔離（Pengetal.,2006;Zhangetal.,2010），快速輻射（Liuetal.,2006;Sunetal.,2012;Wangetal.,2012a;Wangetal.,2012b;Kennedyetal.,2012）和青藏高原的抬升所導(dǎo)致的生物多樣化（Leneveu,Chichvarkhin&Wahlberg,2009;Maoetal.,2010;Yuetal.,2014）。盡管對青藏高原及其鄰近地區(qū)隆升的時間和模式存在爭議（Harrisonetal.,1992;Li&Fang,1999;Anetal.,2001;Sun&Wang,2005;Molnar,Boos&Battisti,2010;Yaoetal.,2011）。毫無疑問，這一抬升過程是在第三紀(jì)晚期發(fā)生的，隆升的過程可能持續(xù)到上新世甚至第四紀(jì)（Wanetal.,2007;Favreetal.,2014）。青藏高原的隆升多次加強了東亞季風(fēng)（EAM），例如約15Mya和8Mya（Anetal.,2001;Wanetal.,2007;Yaoetal.,2011）。提出這些事件促進(jìn)了
11屬中（閆劉弢2018；Liuetal.,2019a）或洞鰍屬中（李雪健2018），記為長須嶺鰍Oreonecteslongibarbatus或佳榮盲洞鰍Troglonectesjiarongensis。因此，這幾個物種是值得進(jìn)一步厘定的。圖1-3中國分布嶺鰍屬魚類2個種組在中國的分布情況Fig.1-3DistributionoftwospeciesgroupsofgenusOreonectesinChinainChina洞穴型嶺鰍（叉尾種組）很好的適應(yīng)了洞穴黑暗環(huán)境（李雪健2018），關(guān)于這方面有關(guān)的分子遺傳學(xué)的研究不多。例如體色，在前期的報道，大七孔嶺鰍O.daqikongensis在見光飼養(yǎng)下，體色不會發(fā)生任何變化，而佳榮嶺鰍O.jiarongensis身體色素的退化可以恢復(fù)，而大七孔嶺鰍O.daqikongensis身體色素的消失已不可逆（Xuetal.,2017）。Liuetal.(2019b)以貴州南部的大七孔嶺鰍O.daqikongensis作為研究對象，對其進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄測序分析，發(fā)現(xiàn)大七孔體色不可逆轉(zhuǎn)的原因是Mc1r被甲基化，這是由于Mc1r基因中的29bp的蛋白編碼區(qū)的缺失所引起的，這一結(jié)果在兩棲動物紅點齒蟾中Oreolalaxrhodostigmatus蝌蚪的體色變化中也有類似的體現(xiàn)（M1CR基因的第二跨膜螺旋與第三跨膜螺旋之間的胞外區(qū)存在4個氨基酸片段的缺失；Zhuetal.,2018）。作為一個棲息環(huán)境高度特化的生物類群，嶺鰍屬魚類的分類學(xué)研究從未完整的通過適當(dāng)?shù)姆肿酉到y(tǒng)學(xué)和整合形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。雖然也有研究表明，洞穴型嶺鰍屬魚類很好的適
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A new cave-dwelling blind loach, Triplophysa erythraea sp. nov.（Cypriniformes: Nemacheilidae）, from Hunan Province, China[J]. Tai-Fu Huang,Pei-Ling Zhang,Xing-Long Huang,Tao Wu,Xiao-Yan Gong,You-Xiang Zhang,Qing-Zhong Peng,Zhi-Xiao Liu. Zoological Research. 2019(04)
[2]Asymmetric biotic interchange across the Bering land bridge between Eurasia and North America[J]. Dechun Jiang,Sebastian Klaus,Ya-Ping Zhang,David M.Hillis,Jia-Tang Li. National Science Review. 2019(04)
[3]從隱存種到我國生物多樣性保護(hù)研究:現(xiàn)狀與展望[J]. 徐偉,車靜. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2019(04)
[4]Phylogenetic relationships of Cypriniformes and plasticity of pharyngeal teeth in the adaptive radiation of cyprinids[J]. Wenjing Tao,Lei Yang,Richard L.Mayden,Shunping He. Science China（Life Sciences）. 2019(04)
[5]Natatanuran frogs used the Indian Plate to step-stone disperse and radiate across the Indian Ocean[J]. Zhi-Yong Yuan,Bao-Lin Zhang,Christopher J.Raxworthy,David W.Weisrock,Paul M.Hime,Jie-Qiong Jin,Emily M.Lemmon,Alan R.Lemmon,Sean D.Holland,Michelle L.Kortyna,Wei-Wei Zhou,Min-Sheng Peng,Jing Che,Elizabeth Prendini. National Science Review. 2019(01)
[6]貴州省洞穴高原鰍屬一新種[J]. 李春青,劉濤,李蓉,李維賢. 吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[7]A new cave species of the Genus Triplophysa from Yunnan, China[J]. Hong-Fu YANG,Wei-Xian LI,Zi-Ming CHEN. Zoological Research. 2016(05)
[8]多斑嶺鰍嗅覺器官表面超微結(jié)構(gòu)及其形態(tài)適應(yīng)[J]. 黃金清,李高巖,彭瑞明,張春光,趙亞輝. 動物學(xué)雜志. 2015(03)
[9]黃河瑪曲段似鲇高原鰍的種群遺傳多樣性[J]. 張艷萍,婁忠玉,王太,杜巖巖,焦文龍. 淡水漁業(yè). 2013(06)
[10]湘西盲高原鰍遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析[J]. 姚雁鴻,孔令富,汪登強,何文輝,何力,余來寧. 水產(chǎn)學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]中國特有洞穴魚類嗅上皮表面結(jié)構(gòu)掃描電鏡的比較形態(tài)學(xué)研究[D]. 巴拉迪（Baradi Waryani）.北京理工大學(xué) 2014
[2]湘西盲高原鰍遺傳多樣性與生理學(xué)研究[D]. 姚雁鴻.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]貴州南部及西南部典型洞穴魚類物種多樣性研究[D]. 劉弢.貴州師范大學(xué) 2018
[2]中國條鰍科洞穴魚類的經(jīng)典分類、適應(yīng)演化和動物地理[D]. 李雪健.上海海洋大學(xué) 2018
[3]不同黃河高原鰍種群遺傳多樣性的研究[D]. 顏淵.武漢輕工大學(xué) 2017
[4]高原鰍屬魚類（鯉形目；條鰍科）洞穴類群的起源演化研究[D]. 閆詠柳.西南大學(xué) 2017
本文編號：3313871
【文章來源】：貴州師范大學(xué)貴州省
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
中國分布高原鰍屬Triplophysa魚類在中國的分布情況
5圖1-2基于分子序列數(shù)據(jù)獲得的高原鰍屬內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的其他假設(shè)Fig.1-2AlternativehypothesesofphylogeneticrelationshipswithinthegenusTriplophysaasobtainedfrommolecularsequencedata1.1.2高原鰍屬的生物地理學(xué)研究東南亞作為幾個生物多樣性熱點地區(qū)之一（Myersetal.,2000）。促進(jìn)該地區(qū)生物多樣性起源的過程已通過多種機制進(jìn)行了解釋，包括由于生物地理構(gòu)造的改變而導(dǎo)致的地理隔離（Pengetal.,2006;Zhangetal.,2010），快速輻射（Liuetal.,2006;Sunetal.,2012;Wangetal.,2012a;Wangetal.,2012b;Kennedyetal.,2012）和青藏高原的抬升所導(dǎo)致的生物多樣化（Leneveu,Chichvarkhin&Wahlberg,2009;Maoetal.,2010;Yuetal.,2014）。盡管對青藏高原及其鄰近地區(qū)隆升的時間和模式存在爭議（Harrisonetal.,1992;Li&Fang,1999;Anetal.,2001;Sun&Wang,2005;Molnar,Boos&Battisti,2010;Yaoetal.,2011）。毫無疑問，這一抬升過程是在第三紀(jì)晚期發(fā)生的，隆升的過程可能持續(xù)到上新世甚至第四紀(jì)（Wanetal.,2007;Favreetal.,2014）。青藏高原的隆升多次加強了東亞季風(fēng)（EAM），例如約15Mya和8Mya（Anetal.,2001;Wanetal.,2007;Yaoetal.,2011）。提出這些事件促進(jìn)了
11屬中（閆劉弢2018；Liuetal.,2019a）或洞鰍屬中（李雪健2018），記為長須嶺鰍Oreonecteslongibarbatus或佳榮盲洞鰍Troglonectesjiarongensis。因此，這幾個物種是值得進(jìn)一步厘定的。圖1-3中國分布嶺鰍屬魚類2個種組在中國的分布情況Fig.1-3DistributionoftwospeciesgroupsofgenusOreonectesinChinainChina洞穴型嶺鰍（叉尾種組）很好的適應(yīng)了洞穴黑暗環(huán)境（李雪健2018），關(guān)于這方面有關(guān)的分子遺傳學(xué)的研究不多。例如體色，在前期的報道，大七孔嶺鰍O.daqikongensis在見光飼養(yǎng)下，體色不會發(fā)生任何變化，而佳榮嶺鰍O.jiarongensis身體色素的退化可以恢復(fù)，而大七孔嶺鰍O.daqikongensis身體色素的消失已不可逆（Xuetal.,2017）。Liuetal.(2019b)以貴州南部的大七孔嶺鰍O.daqikongensis作為研究對象，對其進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄測序分析，發(fā)現(xiàn)大七孔體色不可逆轉(zhuǎn)的原因是Mc1r被甲基化，這是由于Mc1r基因中的29bp的蛋白編碼區(qū)的缺失所引起的，這一結(jié)果在兩棲動物紅點齒蟾中Oreolalaxrhodostigmatus蝌蚪的體色變化中也有類似的體現(xiàn)（M1CR基因的第二跨膜螺旋與第三跨膜螺旋之間的胞外區(qū)存在4個氨基酸片段的缺失；Zhuetal.,2018）。作為一個棲息環(huán)境高度特化的生物類群，嶺鰍屬魚類的分類學(xué)研究從未完整的通過適當(dāng)?shù)姆肿酉到y(tǒng)學(xué)和整合形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。雖然也有研究表明，洞穴型嶺鰍屬魚類很好的適
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A new cave-dwelling blind loach, Triplophysa erythraea sp. nov.（Cypriniformes: Nemacheilidae）, from Hunan Province, China[J]. Tai-Fu Huang,Pei-Ling Zhang,Xing-Long Huang,Tao Wu,Xiao-Yan Gong,You-Xiang Zhang,Qing-Zhong Peng,Zhi-Xiao Liu. Zoological Research. 2019(04)
[2]Asymmetric biotic interchange across the Bering land bridge between Eurasia and North America[J]. Dechun Jiang,Sebastian Klaus,Ya-Ping Zhang,David M.Hillis,Jia-Tang Li. National Science Review. 2019(04)
[3]從隱存種到我國生物多樣性保護(hù)研究:現(xiàn)狀與展望[J]. 徐偉,車靜. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2019(04)
[4]Phylogenetic relationships of Cypriniformes and plasticity of pharyngeal teeth in the adaptive radiation of cyprinids[J]. Wenjing Tao,Lei Yang,Richard L.Mayden,Shunping He. Science China（Life Sciences）. 2019(04)
[5]Natatanuran frogs used the Indian Plate to step-stone disperse and radiate across the Indian Ocean[J]. Zhi-Yong Yuan,Bao-Lin Zhang,Christopher J.Raxworthy,David W.Weisrock,Paul M.Hime,Jie-Qiong Jin,Emily M.Lemmon,Alan R.Lemmon,Sean D.Holland,Michelle L.Kortyna,Wei-Wei Zhou,Min-Sheng Peng,Jing Che,Elizabeth Prendini. National Science Review. 2019(01)
[6]貴州省洞穴高原鰍屬一新種[J]. 李春青,劉濤,李蓉,李維賢. 吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[7]A new cave species of the Genus Triplophysa from Yunnan, China[J]. Hong-Fu YANG,Wei-Xian LI,Zi-Ming CHEN. Zoological Research. 2016(05)
[8]多斑嶺鰍嗅覺器官表面超微結(jié)構(gòu)及其形態(tài)適應(yīng)[J]. 黃金清,李高巖,彭瑞明,張春光,趙亞輝. 動物學(xué)雜志. 2015(03)
[9]黃河瑪曲段似鲇高原鰍的種群遺傳多樣性[J]. 張艷萍,婁忠玉,王太,杜巖巖,焦文龍. 淡水漁業(yè). 2013(06)
[10]湘西盲高原鰍遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析[J]. 姚雁鴻,孔令富,汪登強,何文輝,何力,余來寧. 水產(chǎn)學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]中國特有洞穴魚類嗅上皮表面結(jié)構(gòu)掃描電鏡的比較形態(tài)學(xué)研究[D]. 巴拉迪（Baradi Waryani）.北京理工大學(xué) 2014
[2]湘西盲高原鰍遺傳多樣性與生理學(xué)研究[D]. 姚雁鴻.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]貴州南部及西南部典型洞穴魚類物種多樣性研究[D]. 劉弢.貴州師范大學(xué) 2018
[2]中國條鰍科洞穴魚類的經(jīng)典分類、適應(yīng)演化和動物地理[D]. 李雪健.上海海洋大學(xué) 2018
[3]不同黃河高原鰍種群遺傳多樣性的研究[D]. 顏淵.武漢輕工大學(xué) 2017
[4]高原鰍屬魚類（鯉形目；條鰍科）洞穴類群的起源演化研究[D]. 閆詠柳.西南大學(xué) 2017
本文編號：3313871
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