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采用扫描电镜技术对采自西沙群岛的8种热带海参背部体壁骨片进行观察和描述。结果表明:8种海参的骨片种类包括桌形体、假桌形体、花纹样体、穿孔板、杆状体、扣状体、假扣状体、C形体和X形体9种类型。棘辐肛参骨片有1种花纹样体和1种穿孔板;图纹白尼参骨片包括3种花纹样体、1种杆状体、1种X形体和1种穿孔板;黑海参骨片类型有1种桌形体、1种花纹样体和1种杆状体。红腹海参骨片有1种桌形体和1种穿孔板;象牙参骨片为1种扣状体、1种假扣状体和1种桌形体。格皮氏海参骨片类型有1种穿孔板、1种花纹样体和1种假桌形体;黄乳海参骨片结构为1种桌形体和1种扣状体。糙刺参骨片有2种桌形体、1种花纹样体和1种C形体。其中象牙参的骨片种类和形态为首次描述,黑海参的杆状体以及格皮氏海参、黄乳海参、图纹白尼参和棘辐肛参的穿孔板为新发现的骨片类型;黑海参有些桌形体的底盘有棘状突起,红腹海参有些桌形体的底盘和立柱有棘状突起,均为新发现的骨片形态。本研究结果对我国海参骨片种类和形态的基本资料进行了补充,为海参分类和鉴定提供了依据。
利用海参形态学和DNA条形码coxl序列对产于我国的花刺参(Stichopussp.,曾用名Stichopus variegatus)进行了分类地位的再鉴定。首先,发现产于我国的花刺参和国外报道的Stichopus monotuberculatus外部形态和骨片形态结构相似;然后,通过对17种刺参科海参和花刺参的遗传距离及邻接树拓扑结构的分析,发现花刺参与S.monotuberculatus遗传距离最小(0.9%),在邻接树上聚在一起,提示二者关系非常紧密。通过比较花刺参与S.monotuberculatus群体的coxl序列,发现花刺参与S.monotuberculatus为种内关系。综合形态学观测、骨片观测和coxl条形码的分析结果,最终确定我国的花刺参是S.monotuberculatus。
通过PCR扩增和测序技术获得糙刺参(S.horrens)和花刺参线粒体基因组全长序列。糙刺参和花刺参线粒体基因组全长均为16,257bp,由13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因组成。除了一个蛋白编码基因(nad6)和5个tRNA基因(tRNAser(UCN)、tRNAGln、tRNAAla、tRNAVal和tRNAAsp)在线粒体轻链上编码外,其余的基因都在重链上编码。糙刺参线粒体重链碱基A、T、C、G的含量分别为30.8%、29.3%、23.7%和16.2%。花刺参线粒体重链的T、C含量与糙刺参的相同,但A、G含量与糙刺参有细微的差别,分别为30.9%和16.0%。糙刺参和花刺参线粒体的AT偏好性均为0.027,GC偏好性分别为-0.188和-0.194。糙刺参和花刺参13个蛋白编码基因长度分别为11,397bp和11,385bp。这两种海参的22个tRNA基因都能折叠成三叶草型的二级结构。糙刺参和花刺参的线粒体基因排列顺序一样。通过和其它4种海参的线粒体基因排列顺序比较,发现糙刺参和花刺参的线粒体基因排列顺序是一种新的排列方式。
在我国南海涠洲岛(WZ)、临高(LG)、琼海(QH)和三亚(SY)四个地区采集野生花刺参。利用线粒体coxl对这四个花刺参群体(共83个个体)的遗传多样性进行分析,共检测到34个多态位点和23个单倍型。四个群体的核苷酸多样性(π)为0.00128-0.01684,单倍型多样性(Hd)为0.30719-0.96190。Tajimas D检验的结果显示WZ、SY和QH群体符合中性进化模型。四个群体的邻接结果显示WZ先和群体聚集在一起,再和SY聚集,最后与QH聚集。LG群体和WZ群体之间,SY群体和QH群体之间都不存在遗传分化,其余群体间有不同程度的遗传分化。四个群体间均存在一定程度的基因流,群体间没有形成完全隔阂的地理群体。AMOVA分析显示,群体内个体间的遗传变异占87.20%,群体间的遗传变异占12.80%。从单倍型邻接树和单倍型网络关系图中未发现有地理谱系结构的单倍型。以上结果为花刺参种质资源保护和管理提供了基本的遗传背景资料。