青海湖及其邻近水系特有裂腹鱼类的分子系统发育及系统地理学

论文题目: 青海湖及其邻近水系特有裂腹鱼类的分子系统发育及系统地理学

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物遗传育种与繁殖

作者: 赵凯

导师: 杨公社,何舜平

关键词: 裸鲤属,裸裂尻鱼属,青海湖,裂腹鱼亚科,分子系统发育,系统地理学

文献来源: 西北农林科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 青海湖及其邻近的黄河和柴达木水系分布着裂腹鱼亚科的8 个特有种和亚种,它们的系统发育模式和种群进化关系受到了越来越多的关注。裸鲤属和裸裂尻鱼属在这一地区有广泛的分布,它们的河流栖息环境为生物地理学研究提供了理想的模式。本文以线粒体DNA(mtDNA)为标记,对来自青海湖、黄河和柴达木水系特有的青海湖裸鲤(青海湖裸鲤指名亚种和青海湖裸鲤甘子河亚种)、花斑裸鲤、斜口裸鲤、黄河裸裂尻鱼、柴达木裸裂尻鱼和极边扁咽齿鱼Cyt b 基因全序列和控制区D-loop 序列进行了测定分析。通过分子系统学研究,拟阐明特有裸鲤鱼、裸裂尻鱼和扁咽齿鱼种间及种内的系统发育模式和分类关系。用生物地理学方法,探讨青海湖裸鲤的起源和演化历史,分析青海湖裸鲤、花斑裸鲤和黄河裸裂尻鱼地理分布格局的形成和水系变迁,以及青藏高原的隆升对物种形成的影响,为青海湖的形成和黄河溯源的历史提供生物学证据。本项目具有重要的系统学、地理生物学和保护生物学意义, 同时为阐述青藏高原裂腹鱼类的系统进化规律积累有价值的资料。通过本研究,我们们得出了以下结论: 1.在一致的系统进化树上,裸鲤属的3 个物种(青海湖裸鲤、花斑裸鲤和斜口裸鲤)并未形成三个独立的单系群,而是分为三个谱系:谱系A 包括青海湖裸鲤、斜口裸鲤和黄河花斑裸鲤的一部分,黄河花斑裸鲤的另一部分组成谱系B,它们形成姐妹群关系;谱系C 则由来自柴达木盆地格尔木河的花斑裸鲤形成单系群;极边扁咽齿鱼位于系统树的基部,形成特有的单系群。AMOVA 分析显示,大部分的遗传变异来自于谱系间,提出该地区裸鲤属鱼类存在3 个多样化谱系。2.青海湖裸鲤与其甘子河亚种在mtDNA 水平没有形成分化,不支持青海湖裸鲤为多型种,也不支持斜口裸鲤作为独立的种或作为花斑裸鲤的一个亚种。柴达木盆地格尔木河的花斑裸鲤形成单系群,与黄河花斑裸鲤间非常高的遗传分歧表明。基因交流长期被阻断,暗示生态隔离可能已经使柴达木裸鲤独立进化成相当于不同的种。3.黄河花斑裸鲤群体内的遗传分化表明,黄河上游峡谷对裸鲤的基因交流有一定的限制。黄河花斑裸鲤的另一谱系(谱系B)很可能与黄河的溯源历史有关。4.网络分析显示,黄河花斑裸鲤存在多个母系来源,它们可能是黄河溯源过程中

论文目录:

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英文摘要

第一部分 文献综述

第1章 青海湖、黄河和柴达木水系裂腹鱼类的系统学、生物学和资源保护现状

1.1 裂腹鱼类及其起源化

1.1.1 裂腹鱼类的分布及类群划分

1.1.2 裂腹鱼类的起源演化

1.1.3 裂腹鱼类的起源演化与青藏高原隆升的关系

1.2 青海湖、黄河和柴达木水系特有裂腹鱼类的系统发育

1.3 青海湖裸鲤的起源与种群分化

1.4 青海湖、黄河和柴达木水系特有裂腹鱼类的生物学

1.4.1 形态

1.4.2 生长

1.4.3 食性

1.4.4 繁殖

1.5 青海湖、黄河和柴达木水系裂腹鱼类资源利用的历史与现状

1.5.1 鱼类资源的开发与利用

1.5.2 鱼类资源现状

1.6 青海湖、黄河和柴达木水系裂腹鱼类物种濒危原因分析

1.6.1 过度捕获

1.6.2 环境退化

1.7 青海湖、黄河和柴达木水系裂腹鱼类资源经济高效的保护策略

1.7.1 鱼类资源状况的全面调查研究

1.7.2 鱼类遗传多样性保护的研究

1.7.3 濒危鱼种的人工繁殖放流

第2章 青海湖裸鲤的遗传多样性

2.1 引言

2.2 青海湖裸鲤的染色体多态

2.3 同工酶和蛋白质多态

2.4 线粒体DNA限制性片段长度多态

2.5 遗传多样性与物种致危

第3章 鱼类mtDNA的分子系统学研究进展

3.1 引言

3.2 线粒体基因组

3.2.1 线粒体基因组结构

3.2.2 线粒体 DNA 的遗传系统

3.2.3 线粒体 DNA 的进化速率

3.2.4 线粒体 DNA 进化速率的变异性

3.3 mtDNA 在鱼类分子系统学研究中的应用

3.3.1 系统发育与种群关系

3.3.2 分子系统地理学

3.3.3 保护生物学

第二部分 实验研究

第4章 青海湖相邻水系特有裸鲤属鱼类的分子系统发育

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 样品来源

4.2.2 总 DNA 提取

4.2.3 引物设计、PCR 扩增和测序

4.2.4 数据分析

4.2.4.1 DNA 序列的较准和一致序列的形成

4.2.4.2 变异位点的提取与系统树构建

4.2.4.3 种群结构和遗传变异分析

4.2.4.4 表型性状和遗传变异的相关性分析

4.3 结果

4.3.1 基于 Cyt b 基因的分析

4.3.1.1 Cyt b 基因序列变异

4.3.1.2 系统发育关系

4.3.1.3 种群结构和 AMOVA 分析

4.3.1.4 形态变异和遗传距离的相关性

4.3.2 基于D-loop 控制区和Cyt b 基因序列的联合分析结果

4.3.2.1 D-loop 控制区序列变异

4.3.2.2 基于D-loop 控制区和Cyt b 基因序列联合分析的系统发育关系

4.3.2.3 基于D-loop 控制区和Cyt b 基因序列联合的AMOVA 分析

4.3.2.4 群体遗传多样性

4.4 讨论

4.4.1 系统进化关系

4.4.2 种群结构

4.4.3 遗传多样性

第5章 青海湖裸鲤的起源与黄河溯源

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 样品来源

5.2.2 PCR 扩增和序列测定

5.2.3 数据分析

5.3 结果

5.3.1 序列特性和 AMOVA 分析

5.3.2 进化支结构

5.3.3 进化枝的地理分布

5.3.4 Fs 检验和年代估算

5.4 讨论

5.4.1 青海湖裸鲤的起源和黄河溯源

5.4.2 种群扩张与古环境演化

第6章 黄河裸裂尻鱼群体遗传结构和Cyt b 序列变异

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 材料

6.2.2 PCR 扩增和序列测定

6.2.3 数据分析

6.3 结果

6.3.1 序列特性

6.3.2 分子系统树

6.3.3 群体遗传变异和遗传结构

6.4 讨论

6.4.1 系统发育关系

6.4.2 遗传多样性

6.4.3 黄河和柴达木水系的隔离与裸裂尻鱼群体的分化

第7章 结论

致谢

参考文献

作者简介

发布时间: 2005-12-22

参考文献

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