微型DNA條形碼在魚類物種鑒定中的適用性研究
發(fā)布時間:2021-08-24 12:40
以臺灣海峽11目38科66屬85種355個魚類樣品為研究對象,選取線粒體COⅠ基因中長為313 bp的序列為微型條形碼,探討微型DNA條形碼技術在魚類分類鑒定中的適用性。共獲取355條基因序列,序列中T、C、A、G堿基的平均含量占比分別為29.50%、30.10%、24.90%和15.50%;AT含量占比均高于50%。樣品種內(nèi)、種間、屬間、科間和目間的K2P (Kimrua-2-Parameter)遺傳距離分別為0.37%、18.10%、22.10%、25.40%和27.80%,遺傳距離隨著分類階元的提高而增大,種間遺傳距離是種內(nèi)遺傳距離的49倍,表明該微型DNA條形碼可用于魚類的分類鑒定,可有助于漁業(yè)資源調(diào)查和生物多樣性保護。
【文章來源】:應用海洋學學報. 2020,39(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
樣品采樣站位分布示意圖
利用DNA條形碼進行物種鑒定的效率取決于種間差異和種內(nèi)差異,通過分析物種間的遺傳差異找到劃分物種的閾值,然而,物種間的劃分還沒有統(tǒng)一的標準閾值[11,24]。近年來,種間的最小差異和種內(nèi)的最大差異常被用作DNA條形碼間隔,它比平均種內(nèi)和種間差異更加有效[25-26]。本研究中,種內(nèi)的最大K2P遺傳距離為1.23%,種間的最小K2P遺傳距離為3.60%,兩者存在間隔區(qū)域,表明該序列可以用于魚類物種分類鑒定,種內(nèi)和種間的平均K2P遺傳距離為0.37%和18.10%。臺灣海峽魚類COⅠ基因遺傳距離種間為種內(nèi)的29倍[27]、澳大利亞魚類為25倍[1]、加拿大魚類為27倍[20],本研究中魚類樣品的種間遺傳距離是種內(nèi)的49倍,明顯高于COⅠ基因序列,也表明該序列在魚類物種鑒定中的有效性。通過鄰接法構建的系統(tǒng)發(fā)育樹,大部分同物種樣品首先聚合在一起,同形態(tài)分類學相符,表明該微型DNA條形碼分類鑒定結果同形態(tài)分類學一致。在初次構建NJ系統(tǒng)發(fā)育樹(圖2)時我們檢測到形態(tài)鑒定為海鰻(Muraenesox cinereus)的樣品,未聚合到一起,并且存在較大的遺傳分化,K2P遺傳距離為5.99%,3條海鰻序列共形成兩個分支,其中一條與尖尾鰻(Uroconger lepturus)首先聚合到一支,且同尖尾鰻的K2P遺傳距離為0.00%。除這條序列外,另外2個樣品間的遺傳距離為0.00%。我們重新對該樣品進行形態(tài)學鑒定分類,確認該樣品為尖尾鰻幼體。類似情況也發(fā)生在西里伯蛇鰻(Ophichthus celebicus)中,其中一個樣品被錯誤鑒定為裸鰭蟲鰻(Muraenichthys gymnopterus)。形態(tài)學鑒定錯誤、基因污染以及分類學知識的不充足都會導致類似的結果[28]。另一方面,因為許多樣品的形態(tài)學特征在不同的階段都會發(fā)生改變,因此條形碼和物種鑒定的參考數(shù)據(jù)庫需要大量的標本,包括卵、幼體和成魚。偶然的錯誤鑒定是不可避免的,這個例子反映了DNA條形碼可以對形態(tài)鑒別的錯誤進行糾正,是形態(tài)鑒定的一個補充。DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的建立必需同時將形態(tài)特征與分子特征結合,才可以用來更好地描述和廣泛地識別物種。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]夏季臺灣海峽北部及鄰近海域魚類群落結構及環(huán)境解釋[J]. 劉尊雷,楊林林,嚴利平,袁興偉,程家驊. 中國水產(chǎn)科學. 2016(06)
[2]基于COⅠ基因的廈門海域魚類DNA條形碼鑒定[J]. 邢炳鵬,林汝榕,王彥國,張稚蘭. 應用海洋學學報. 2016(01)
[3]臺灣海峽中部日本鯖產(chǎn)卵群體生物學特征的初步研究[J]. 李建生,胡芬,嚴利平. 應用海洋學學報. 2014(02)
[4]生命條形碼新秀:DNA微型條形碼技術[J]. 程鵬,張愛兵. 生物安全學報. 2011(01)
[5]DNA條形碼識別Ⅵ:基于微型DNA條形碼的果實蠅物種鑒定[J]. 范京安,顧海豐,陳世界,莫幫輝,溫演慶,何萬興,劉偉,曾曉茂. 應用與環(huán)境生物學報. 2009(02)
[6]臺灣海峽夏秋季游泳動物資源分布及群落結構[J]. 林龍山,鄭元甲,馬春艷. 應用生態(tài)學報. 2005(10)
本文編號:3360009
【文章來源】:應用海洋學學報. 2020,39(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
樣品采樣站位分布示意圖
利用DNA條形碼進行物種鑒定的效率取決于種間差異和種內(nèi)差異,通過分析物種間的遺傳差異找到劃分物種的閾值,然而,物種間的劃分還沒有統(tǒng)一的標準閾值[11,24]。近年來,種間的最小差異和種內(nèi)的最大差異常被用作DNA條形碼間隔,它比平均種內(nèi)和種間差異更加有效[25-26]。本研究中,種內(nèi)的最大K2P遺傳距離為1.23%,種間的最小K2P遺傳距離為3.60%,兩者存在間隔區(qū)域,表明該序列可以用于魚類物種分類鑒定,種內(nèi)和種間的平均K2P遺傳距離為0.37%和18.10%。臺灣海峽魚類COⅠ基因遺傳距離種間為種內(nèi)的29倍[27]、澳大利亞魚類為25倍[1]、加拿大魚類為27倍[20],本研究中魚類樣品的種間遺傳距離是種內(nèi)的49倍,明顯高于COⅠ基因序列,也表明該序列在魚類物種鑒定中的有效性。通過鄰接法構建的系統(tǒng)發(fā)育樹,大部分同物種樣品首先聚合在一起,同形態(tài)分類學相符,表明該微型DNA條形碼分類鑒定結果同形態(tài)分類學一致。在初次構建NJ系統(tǒng)發(fā)育樹(圖2)時我們檢測到形態(tài)鑒定為海鰻(Muraenesox cinereus)的樣品,未聚合到一起,并且存在較大的遺傳分化,K2P遺傳距離為5.99%,3條海鰻序列共形成兩個分支,其中一條與尖尾鰻(Uroconger lepturus)首先聚合到一支,且同尖尾鰻的K2P遺傳距離為0.00%。除這條序列外,另外2個樣品間的遺傳距離為0.00%。我們重新對該樣品進行形態(tài)學鑒定分類,確認該樣品為尖尾鰻幼體。類似情況也發(fā)生在西里伯蛇鰻(Ophichthus celebicus)中,其中一個樣品被錯誤鑒定為裸鰭蟲鰻(Muraenichthys gymnopterus)。形態(tài)學鑒定錯誤、基因污染以及分類學知識的不充足都會導致類似的結果[28]。另一方面,因為許多樣品的形態(tài)學特征在不同的階段都會發(fā)生改變,因此條形碼和物種鑒定的參考數(shù)據(jù)庫需要大量的標本,包括卵、幼體和成魚。偶然的錯誤鑒定是不可避免的,這個例子反映了DNA條形碼可以對形態(tài)鑒別的錯誤進行糾正,是形態(tài)鑒定的一個補充。DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的建立必需同時將形態(tài)特征與分子特征結合,才可以用來更好地描述和廣泛地識別物種。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]夏季臺灣海峽北部及鄰近海域魚類群落結構及環(huán)境解釋[J]. 劉尊雷,楊林林,嚴利平,袁興偉,程家驊. 中國水產(chǎn)科學. 2016(06)
[2]基于COⅠ基因的廈門海域魚類DNA條形碼鑒定[J]. 邢炳鵬,林汝榕,王彥國,張稚蘭. 應用海洋學學報. 2016(01)
[3]臺灣海峽中部日本鯖產(chǎn)卵群體生物學特征的初步研究[J]. 李建生,胡芬,嚴利平. 應用海洋學學報. 2014(02)
[4]生命條形碼新秀:DNA微型條形碼技術[J]. 程鵬,張愛兵. 生物安全學報. 2011(01)
[5]DNA條形碼識別Ⅵ:基于微型DNA條形碼的果實蠅物種鑒定[J]. 范京安,顧海豐,陳世界,莫幫輝,溫演慶,何萬興,劉偉,曾曉茂. 應用與環(huán)境生物學報. 2009(02)
[6]臺灣海峽夏秋季游泳動物資源分布及群落結構[J]. 林龍山,鄭元甲,馬春艷. 應用生態(tài)學報. 2005(10)
本文編號:3360009
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