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准确的物种鉴定是进行生命科学研究的重要基础。传统的生物分类学家一般使用形态学特征进行物种的鉴定,这依赖于长期的专业训练和经验累积。虽然传统的方法在物种鉴定中起着中流砥柱的作用,但也存在着专业要求高、花费时间长、很难准确鉴定物种等问题。DNA条形码技术是近几年兴起的分子鉴定技术。该技术利用通用引物扩增大约700bp的编码区序列来建立多物种相应的数据库,由于该段序列通常在物种内和物种间具有一定变异,分析这些变异可以建立一套物种信息识别系统,通过比较分析拟鉴定物种与数据库中近似物种的序列信息,得以实现对物种的快速鉴定。DNA条形码技术是目前分类鉴定研究中发展最迅速的领域,是对传统物种鉴定方法的有力补充。此外,在准确鉴定物种的基础上,通过对物种间或者物种内亲缘关系和分化时间的研究,可以推测物种的形成机制。长江河口大型底栖动物及游泳动物种类繁多,具有丰富的生物多样性。但是目前应用传统物种鉴定方法对此进行物种鉴定还存在着一些难以解决的问题,如:快速准确鉴定物种、昆虫幼虫鉴定和残体鉴定。DNA条形码技术的发展可能为解决上述物种鉴定问题提供新的方法。同时长江河口物种的形成机制尚不清楚,在准确物种鉴定的基础上,结合系统发育学方法对物种分化时间进行推断,有利于研究河口物种形成机制。本研究拟进行以下3方面的研究:1)建立长江河口大型底栖动物DNA条形码库,实现对物种的快速准确鉴定;2)将DNA条形码技术用于长江河口疑难物种的鉴定,解决传统分类学无法解决的问题;3)尝试通过分子钟理论和多基因联合构建进化树的方法,推算长江河口长臂虾科河口种和海洋种的时间分化,然后参考地质事件对其进行校正,推断其形成机制。研究所用标本为华东师范大学长江河口湿地生态系统野外监测研究站标本馆馆藏标本,及2015年09月-2017年12月补充采集的标本。选取COI基因、Cyt b基因及控制区等线粒体DNA序列;18S及H3等核基因DNA序列作为分子标记。通过研究获得主要结果如下:(1)使用动物通用条形码COI引物对长江河口大型底栖动物及鱼类64个物种87个标本进行了扩增,成功扩增出47条序列。其中大型底栖动物45条,属于45个物种(环节动物3种、软体动物5种和节肢动物37种)。鱼类序列2条,属于2个物种。将测序序列与已知同源序列进行比较,与同源序列相似度大于等于95%的序列有33条;与同源序列相似度小于等于90%的序列有14条。相似度大于95%的基本可以确定为同一物种,相似度小于90%的需要进一步分析才能进行判断。上述研究结果为长江河口物种的快速鉴定奠定了基础,是对传统物种鉴定方法的有力补充。(2)使用引物LCO1490和HCO2198对长江河口的底栖昆虫幼虫标本进行扩增,获得9条序列。将测序序列与已知序列进行比较并构建系统发育树,将鞘翅目幼虫鉴定为大蚁形甲亚科Macratriinae一种和水叶甲属Donacia一种、蟌幼虫鉴定为青纹细蟌Ischnura senegalensis(Rambur,1842)、双翅目幼虫鉴定为蠓科Ceratopogonidae一种和长足虻科Dolichopodidae一种、两种摇蚊幼虫分别鉴定为云足多集摇蚊Polypedilum nubifers(Skuse,1889)和毛足雕翅摇蚊Glyptotendipes barbipes(Staeger,1839)。从长江河口与杭州湾交汇处水域获取的鲸残体上颌骨中提取了基因组DNA,通过对mt DNA控制区序列、Cyt b和COI基因进行扩增,获得3条序列。与已知同源序列比对,控制区序列与已知长须鲸序列KC572816和KC572776仅有一个碱基差异,经过系统发育分析,可将鲸残体鉴定为长须鲸Balaenoptera physalus(Linnaeus,1758)。而测得的COI基因和Cyt b基因序列存在多个终止密码子,推断可能为线粒体假基因。此外,使用通用引物扩增了崇明东滩石磺样本COI序列,并通过系统发育分析将其鉴定为里氏石磺Onchidium reevesii(Gray,1850)。因此,判定之前国内将该种写作瘤背石磺Onchidium struma是无效名。(3)通过使用18S和H3多基因联合构建时间树,对长江河口长臂虾科淡水种秀丽白虾Exopalaemon modestus(Heller,1862),河口种安氏白虾Exopalaemon annandalei(Kemp,1917)、葛氏长臂虾Palaemon gravieri(Yu,1930)和脊尾白虾Exopalaemon carinicauda(Holthuis,1950)以及海洋种巨指长臂虾Palaemon macrodactylus Rathbun,1902和细指长臂虾Palaemon tenuidactylus Liu,Liang&Yan,1990进行了分化时间分析。其中白虾属中河口种安氏白虾和脊尾白虾与近缘长臂虾海洋种的大概分化时间为0.5186Mya(95%HPD:0.3683—0.6783),白虾属中偏淡水环境的安氏白虾与偏咸水环境的脊尾白虾分化的大概时间是0.4866 Mya(95%HPD:0.3445—0.6408),河口种葛氏长臂虾与其海洋近缘种细指长臂虾的大概分化时间是0.0883Mya(95%HPD:0.0300—0.1660)。我们推测长江河口长臂虾科河口种的祖先随着第四纪冰川消融海侵进入长江河口内,海退后与近缘海洋种产生地理隔离,最终形成新的物种。上述研究结果表明,DNA条形码技术可以用于长江河口物种的快速鉴定,以及对昆虫幼虫、动物残体和石磺的鉴定。并且在准确鉴定物种的基础上,结合系统发育学分析方法,能够实现对物种形成机制的推断。