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虾虎鱼类是虾虎亚目下所有物种的统称,是现存的鲈形目鱼类中最大的一个类群,分布广泛,栖息于不同的生态环境中,适应力强,是一种以暖水性为主的海洋或淡水的底栖性小型鱼类。虾虎鱼类作为一个庞大的生物类群,在其水生态环境中扮演着重要的角色。由于体型较小,而且形态上存在着不同程度的退化及特化,给传统的形态学鉴定工作带来了较大困难,导致虾虎鱼类的命名及分类较为混乱,同种异名现象严重,并且系统发育关系存在较大争议。目前,线粒体基因由于其具有的优点而被广泛地应用于鱼类的鉴定,分类及系统演化等研究领域。相比于部分基因片段,线粒体全基因组序列包含的信息更为丰富,因而能得到更为全面,真实地研究结果。本研究采用长距PCR和普通PCR结合的方法测定了中国东海海域的16种虾虎鱼类线粒体全基因组序列,分析了其结构特征,并且结合GenBank中已发表的另外10种虾虎鱼类全基因组序列,探讨了26种虾虎鱼类之间的系统发育及演化关系,旨在为虾虎鱼类的鉴定及分类提供新的观点及积累分子学信息。主要研究成果如下:1.16种虾虎鱼类线粒体全基因组基因组成、基因排列顺序、碱基组成及密码子使用率均较为保守,与大多数脊椎动物线粒体全基因组结构特征相似,然而在非编码区则存在明显的变异。16种虾虎鱼类线粒体基因组轻链复制起始区(OL)序列均能形成稳定的茎环二级结构,并且在5’端位置找到了两种保守序列:5’-GCCGG-3’和5’-ACCGG-3’。主要的非编码控制区(CR)变异较大,多数物种中识别了终止结合区的核心序列ACATATATGT及中央保守区中CSB-E的核心序列GTGGG;CSB-D相对较为保守,在大多数物种中被识别;所有物种中均缺失CSB-F;保守序列区CSB-1、2、3均被识别。4种虾虎鱼类(红狼牙虾虎鱼、孔虾虎鱼、绿斑细棘虾虎鱼和犬齿背眼虾虎鱼)的CR区存在着不同程度,序列长度差异较大的重复片段,其发生机理尚未明确。虾虎鱼类控制区存在的变异符合其未受到编码压力而进化速度较快的特点,同时也为讨论脊椎动物线粒体重复序列的产生、延伸和删减机制提供良好的材料。2.分子系统树显示不同科属的虾虎鱼类大多聚在一起,除了睛尾蝌蚪虾虎鱼聚到拟虾虎亚科种类中,与传统形态学上将它分类于虾虎鱼亚科不一致。溪鳢位于树的根部位置,其次则是沙塘鳢科种类与塘鳢科种类。虾虎鱼科中的5个亚科聚为两个类群,虾虎鱼亚科聚为一类,拟虾虎鱼亚科、近盲虾虎鱼亚科、背眼虾虎鱼亚科及瓢虾虎鱼亚科聚为另一类。以上研究结果在一定程度上支持最近Thacker提出的虾虎鱼类6科分类系统。系统发育结果及种间遗传距离显示斑纹舌虾虎鱼与钝吻舌虾虎鱼,矛尾刺虾虎鱼与斑尾刺虾虎鱼为同种异名。3.基于线粒体基因组所有编码基因序列的分子钟估算结果显示本研究中的虾虎鱼科种类可能起源于始新世晚期至渐新世时间段内,在中新世进一步分化为具有现代特征的虾虎鱼种类。