吻鮈属(Rhinogobio)鱼类物种分化的研究

吻鮈属(Rhinogobio)鱼类物种分化的研究

论文摘要

吻鮈属(Rhinogobio)隶属于鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae)鮈亚科(Gobioninae),为中国的特有属;包括有吻鮈(R.typus Bleeker)、圆筒吻鮈(R.cylindricus Günther)、长鳍吻鮈(R.ventralis Sauvage et Darbry)、湖南吻鮈(R.hunanensis Tang)和大鼻吻鮈(R.nasutus(Kessler))5个有效种。本研究以吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈为对象,探究吻鮈属鱼类物种分化的问题。研究得到的主要结果如下。1.采用分子系统学的方法,以线粒体细胞色素b基因序列和S7核糖体蛋白基因内含子1序列为分子标记,研究吻鮈属鱼类分子系统发育、物种分化过程及动态历史:ⅰ本研究共获得了81尾吻鮈、72尾圆筒吻鮈和107尾长鳍吻鮈的线粒体细胞色素b基因序列,以及10尾吻鮈、14尾圆筒吻鮈和12尾长鳍吻鮈的S7核糖体蛋白基因内含子1序列;发现两尾圆筒吻鮈同吻鮈的线粒体细胞色素b基因序列具有共享单倍型,推测这两尾圆筒吻鮈可能为吻鮈和圆筒吻鮈渐渗杂交的后代。ⅱ以鮈亚科的麦穗鱼(Pseudorasbora parva)和铜鱼(Coreius heterodon)为外类群,基于线粒体细胞色素b基因序列构建的NJ树(Neighbor-joining tree)中,吻鮈和圆筒吻鮈构成姐妹群关系,再和位于系统发育树的基部的长鳍吻鮈聚在一起。以铜鱼为外类群,基于S7核糖体蛋白基因内含子1序列构建的NJ树得出同样的结果。这表明在吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈三物种间,圆筒吻鮈和吻鮈具有更近的亲缘关系,长鳍吻鮈是三物种中较原始的物种。ⅲ长鳍吻鮈同圆筒吻鮈和吻鮈的共同祖先在大约6.19百万年前的中新世末期发生分歧;和吻鮈、圆筒吻鮈已形成完善的繁殖隔离。ⅳ吻鮈和圆筒吻鮈的分歧发生在约2.285百万年前的上新世末期。推测目前吻鮈和圆筒吻鮈已经毫无疑问地成为“好种”,但还存在一定程度的渐渗杂交。二物种的渐渗杂交是吻鮈基因库中的基因向圆筒吻鮈基因库发生了渗漏。ⅴ吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈分别在大约87084世代、42304世代和48560世代前经历过种群扩张。2.对65尾吻鮈、42尾圆筒吻鮈和72尾长鳍吻鮈的13个计数性状和24个比例性状作了主成分分析和聚类分析,并对部分性状作簇状条形图,以探讨吻鮈属鱼类形态差异及特征演化:ⅰ本研究理清了吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈的性状差异。侧线上鳞、侧线下鳞和背鳍长/头长是区分长鳍吻鮈同吻鮈、圆筒吻鮈的最有效性状。尾柄高/体长以及眼径/体长是区分吻鮈同圆筒吻鮈的最有效性状。长鳍吻鮈的侧线上鳞数目在7.0—8.5之间,平均7.25±0.40;圆筒吻鮈的侧线上鳞数目在6.0—7.0之间,平均6.03±0.16;吻鮈的侧线上鳞数目在6.0—7.0之间,平均6.02±0.14。长鳍吻鮈的侧线下鳞数目在6.0—8.0之间,平均6.72±0.48;圆筒吻鮈的侧线下鳞数目在5.0—6.0之间,平均5.26±0.30;吻鮈的侧线下鳞数目在4.0—5.5之间,平均4.68±0.39。长鳍吻鮈的背鳍长/头长均大于1,而吻鮈和圆筒吻鮈的背鳍长均小于头长。吻鮈的尾柄高/体长的范围在0.065—0.080之间,平均0.071±0.003;而圆筒吻鮈的尾柄高/体长在0.081—0.096之间,平均0.087±0.003。吻鮈的眼径/体长在0.039—0.056之间,平均0.046±0.003;而圆筒吻鮈的眼径/体长在0.026—0.035之间,平均0.031±0.002。ⅱ吻鮈属鱼类有如下的形态演化趋势:侧线鳞数目增多;侧线上鳞、侧线下鳞、背鳍前鳞和胸鳍分支鳍条数目减少;身体渐趋于圆柱状;尾柄高和体高渐变窄;眼睛渐变大;吻渐变长;背鳍、胸鳍、腹鳍和臀鳍渐变短;背鳍基和臀鳍基渐变窄;肛门位置渐前移。ⅲ吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈的形态分化是对环境适应进化的结果。长鳍吻鮈更为强大的鳍、更强壮的尾柄和较小的眼径及较短的吻部是其对急流生活的适应。而吻鮈和圆筒吻鮈的形态特征适应于流速较缓而清澈的河道。ⅳ形态分析支持遗传分析得出的关于三物种物种分化的结果。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一部分 前言
  • 第一章 物种与物种分化
  • 1 物种概念
  • 2 物种分化过程
  • 2.1 渐进式物种形成和量子式物种形成
  • 2.2 异域物种形成、邻域物种形成和同域物种形成
  • 2.3 物种形成过程在分子水平上的描述
  • 3 分子系统学和物种分化研究
  • 第二章 吻鮈属鱼类的研究概况及物种分化问题
  • 1 吻鮈属鱼类的研究概况
  • 2 吻鮈属鱼类的物种分化问题
  • 第二部分 吻鮈属鱼类物种差异与分化
  • 第三章 吻鮈属鱼类分子系统发育、物种分化过程及种群动态历史分析
  • 1 材料
  • 2 方法
  • 2.1 分子标记的选择
  • 2.2 实验主要器材
  • 2.3 实验主要药品及溶液配制
  • 2.4 基因组DNA的提取
  • 2.5 PCR扩增和测序
  • 2.6 数据的处理和分析
  • 3 结果
  • 3.1 线粒体细胞色素b基因序列碱基组成及遗传多样性
  • 3.2 基于线粒体细胞色素b基因的系统发育关系和遗传差异
  • 3.3 S7核糖体蛋白基因内含子1序列碱基组成
  • 3.4 基于S7核糖体蛋白基因内含子1序列的系统发育关系和遗传差异
  • 3.5 基于线粒体细胞色素b基因的吻鮈属鱼类的种群历史
  • 4 讨论
  • 4.1 吻鮈属鱼类系统发育的讨论
  • 4.2 吻鮈属鱼类物种分化的讨论
  • 4.3 吻鮈同圆筒吻鮈渐渗杂交不对称性的探讨
  • 第四章 吻鮈属鱼类形态差异及特征演化
  • 1 材料
  • 2 方法
  • 2.1 数据的获取
  • 2.2 数据处理
  • 2.3 统计分析
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 计数性状
  • 3.2 比例性状
  • 3.2.1 主成分分析
  • 3.2.2 聚类分析
  • 3.2.3 部分比例性状的簇状条形图
  • 3.3 吻鮈属鱼类的特征演化
  • 3.4 从吻鮈、圆筒吻鮈和长鳍吻鮈的形态特征讨论三物种的物种分化
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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