用分子鉴定方法对岩礁海藻附植动物多样性和生态学的探索研究

论文摘要

本文于2007年11月-2008年10月对青岛太平角潮间带鼠尾藻附植动物进行了连续12个月的逐月采样调查,并根据海藻生长期在不同月份对蜈蚣藻、角叉菜、叉枝藻、海蒿子和叉节藻分别进行了采样,研究了附植动物的类群组成、丰度、生物量和线虫群落结构、多样性及其季节动态；利用分子鉴定方法对潮间带底栖多毛类群落进行了多样性的研究。本文系对潮间带海藻附植动物首次全年系统调查,而且也是将分子鉴定方法运用于附植动物系统学的探索性研究。主要的结果如下：1.所有海藻样品共鉴定出附植动物16个类群。鼠尾藻附植动物的年平均丰度为606 inds./g dwt algae,优势类群为线虫和桡足类,其次是腹足类和多毛类。鼠尾藻附植动物的平均丰度最高值出现在4月,最低值出现在7月。鼠尾藻附植动物的年平均生物量为282×103μg/g dwt algae.,最高值出现在6月,最低值为2月。其他海藻附植动物的类群数、丰度、生物量均低于鼠尾藻。海藻附植动物的优势类群在不同月份和不同海藻之间均存在差异。附植动物的总丰度和生物量与环境因子的季节变化之间没有显著的相关性,但是线虫的丰度与温度和溶解氧都有相关性。海藻生长型形态的复杂性对附植动物的组成和季节动态的影响可能占主要地位。2.共鉴定出鼠尾藻附植线虫36种或分类实体单元,优势种为Enoplus cf. communis和Eurystomina ophthalmophra。利用系统的多元统计分析技术可以将12个月线虫分为3个群落组,三个群落优势种和多样性不尽相同。其中7月种数最少,多样性最低,优势种为Eurystomina ophthalmophra;8、9、10月的种数最多,多样性最高,优势种为Eurystomina ophthalmophra;其余月份种数及多样性介于前2群落之间,优势种为Enoplus cf. communis。多样性指数间的相关分析表明,线虫种数S与Shannon-Wiener指数H’具有极显著的正相关关系（P<0.01）。多样性指数与环境因子间的相关分析表明：均匀度指数J’与盐度显著负相关（P<0.05）3.探讨了多毛类线粒体CO1基因作为DNA条形码对潮间带底栖多毛类进行物种鉴定的可行性,同时结合形态学特征和线粒体16S rDNA对其分类地位进行了讨论,并对青岛潮间带多毛类群落的种类组成和群落结构进行了分析。研究中共获得了13种海洋底栖多毛类的22个单倍型序列,其中10个CO1序列,12个16S rDNA序列。利用MEGA4.0软件计算种内及种间遗传距离,并通过邻接法构建分子系统发育树。基于线粒体CO1基因的DNA条形码在多毛类的物种鉴定方面和传统形态学基本一致,与16S rDNA分析结果也基本一致。本研究表明以线粒体CO1基因作为DNA条形编码对多毛类进行物种鉴定具有可行性,而线粒体16S rDNA可作为DNA条形编码的辅助基因。在形态学鉴定的基础上,将多毛类物种的DNA条形编码和分子系统发育信息结合于底栖多毛类的群落生态学研究中,能为被编码物种提供更多的生态学和动物地理学信息,有助于更准确地鉴定物种并了解物种的演化进程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 海洋底栖生物的生态学研究进展
• 1 大型底栖动物的研究进展
• 1.1 国际大型底栖动物的研究历史及现状
• 1.2 国内大型底栖动物的研究历史及现状
• 2 小型底栖动物的研究进展
• 2.1 国际小型底栖动物的研究历史及现状
• 2.2 国内小型底栖动物的研究历史及现状
• 3 海藻附植动物的生态学研究进展
• 4 DNA条形码技术及分子鉴定在分类学中的应用和进展
• 4.1 DNA条形码的技术原理及其优势和局限性
• 4.2 DNA条形码在海洋生物学中的应用
• 5 本研究的目的、意义及课题来源
• 第二章 岩礁海藻附植动物的区系组成和季节动态
• 1. 研究海域、材料与方法
• 1.1 研究海域
• 1.2 野外取样与室内分选
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 环境因子
• 2.2 海藻附植动物的类群组成及季节变化
• 2.3 海藻附植动物的丰度和季节变化
• 2.4 海藻附植动物的生物量及季节变化
• 2.5 丰度和生物量与环境因子的相关性分析
• 3 讨论
• 3.1 海藻形态对丰度和生物量的影响
• 3.2 线虫与桡足类的相对优势
• 3.3 与其他研究结果的比较
• 4 结论
• 第三章 海藻附植线虫群落结构和多样性研究
• 1 研究方法
• 1.1 线虫封片的制作和种类鉴定
• 1.2 数据处理与统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 海藻附植线虫的群落结构
• 2.2 海藻附植线虫群落物种多样性
• 2.3 海藻附植线虫群落物种多样性指数与环境因子的相关性
• 3 讨论
• 3.1 鼠尾藻附植线虫的群落结构的季节变化
• 3.2 与其他研究结果的比较
• 4. 结论
• 第四章 潮间带多毛类群落的DNA条形编码和分子鉴定
• 1 材料
• 1.1 多毛类样品
• 1.2 试剂和药品
• 1.3 主要仪器、设备
• 2 方法
• 2.1 样品的采集、处理和形态学鉴定
• 2.2 分子生物学研究
• 2.3 数据分析处理
• 3 结果
• 3.1 潮间带底栖多毛类种类组成和群落结构
• 3.2 潮间带底栖多毛类DNA条形编码及系统学分析
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 发表的学术论文
• 致谢