两种茴鱼和魁蚶的系统发育及分类地位研究

发布时间：2020-04-17 07:17

【摘要】：1、两种茴鱼的线粒体全基因组序列特征及系统发育分析通过PCR扩增、测序和拼接技术测定了新疆北极茴鱼和蒙古茴鱼的线粒体基因组全序列,对其序列特征、结构组成和密码子的使用等进行研究。结合已有的11种茴鱼属鱼类线粒体基因组(mtDNA)全序列,分析编码基因的非同义突变率与同义突变率的比值(Ka/Ks)和遗传距离,并用邻接法(NJ法)和最大似然法(ML法)构建进化树,研究茴鱼属的系统发育关系,结果显示:新疆北极茴鱼和蒙古茴鱼线粒体基因组全长分别为16,658 bp和16,652 bp,由2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和1个控制区组成,AT含量高于CG含量。在蛋白质编码基因中,NADH脱氢酶亚基1基因(ND1)和ATP合酶Fo亚基6(ATP6)的Ka/Ks较低,而ATP合酶Fo亚基8(ATP8)和细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ基因(COX2)比率较高,新疆北极茴鱼的线粒体基因组组成结构特征与蒙古茴鱼基本一致。新疆北极茴鱼和蒙古茴鱼的遗传距离最近(0.008),与北极茴鱼为0.039,已达到种间的分化程度(0.038~0.058),与蒙古茴鱼远低于属内种间的分化程度,应该是同一物种不同群体间的变异。系统发育树均显示新疆北极茴鱼和蒙古茴鱼聚为一小支,亲缘关系最近,北极茴鱼和堪察加茴鱼聚为一小支。上述结果证明新疆北极茴鱼并不是真正的北极茴鱼,而和蒙古茴鱼是同一个种。2、鲑科鱼类系统发育分析利用测得的两种茴鱼以及从GenBank中下载40种鲑科鱼类的mtDNA全序列,通过生物信息学的方法分析其结构组成和变异特点,评估不同基因在研究系统发育时的适用性,并基于NADH脱氢酶亚基4基因(ND4)、ND1和细胞色素b(Cytb)构建进化树来探讨鲑科鱼类的系统发育关系,结果显示:鲑科鱼类线粒体基因组的结构和基因排列顺序和其它硬骨鱼类的相同,其全长为16,526 bp~16,997 bp,AT含量高于GC。在所有编码基因中,NADH脱氢酶亚基2基因(ND2)的序列变异程度和遗传距离最大,16S rRNA的变异程度最小,12S rRNA的遗传距离最小。从进化树可以看出白鲑亚科位于祖先的位置,是最早出现分化的一枝,鲑亚科和茴鱼亚科亲缘关系较近,互为姐妹群,拓扑结构表明同属的鱼都可以单独聚为一类,是单系起源。3、魁蚶中国群体的分类地位测定了魁蚶中国群体的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因(COX1)和12S rRNA基因,并结合蚶科27种贝类的同源序列,分析其序列特征和遗传距离,以贻贝为外群,用ML法和NJ法构建蚶科贝类的分子系统进化树,结果表明:魁蚶中国群体的COX1和12S rRNA基因长度为1,584 bp和673 bp,其碱基组成、密码子使用率及变异位点等与魁蚶日本群体和粗饰蚶属的Anadara sativa相似,且遗传距离最小(0.000);进化树中魁蚶中国群体、魁蚶日本群体和粗饰蚶属的Anadara sativa聚为一支,再与毛蚶聚类,亲缘关系很近,初步确定魁蚶中国群体的分类地位和魁蚶日本群体的一致。4、双壳贝类系统发育分析测定了魁蚶中国群体的ND1、COX1和Cytb基因,并下载了双壳纲65个种类的同源序列进行分析,用ML法构建系统发育树,研究双壳纲贝类线粒体基因变异规律及其分子系统进化关系。结果显示:双壳贝类ND1、COX1和Cytb序列有插入/缺失序列,存在明显的长度多态性,AT含量都高于GC,具有明显的AT偏好。目内科间遗传距离在0.169~0.468之间,目间遗传距离在0.323~2.557之间。ML树表明双壳纲的所有种类都形成了单系发生的进化枝,不同基因构建的进化树中翼形亚纲的系统发生关系不一致,异齿亚纲表现为单系性,部分帘蛤目和海螂目的种类彼此嵌套,没有完全聚到所属支系,缝栖蛤科从海螂目中分离出来。蛏螂目位于进化树的基部,古异齿亚纲和古列齿亚纲聚为一支,亲缘关系可能较近。
【图文】：

线粒体DNA,鱼类,轻链,亚基

编码基因、2 个 rRNA 基因（12S rRNA和 16S rRNA））, 1 个主要的非编码控制区（D-loop）和 1 个轻链复制起始区组成（图1-1）。13 个蛋白编码基因分别为 ATP 合成酶的 2 个亚基（ATPase6 和 ATPase8），细胞色素 b（Cytb），细胞色素 c 氧化酶（Cytc）的 3 个亚基（COX1-COX3），氢化辅酶 I（NADH）脱氢酶的 7 个亚基（ND1-6 和 ND4L），它们是与线粒体内膜相结合的酶复合体的亚单位[37]。mtDNA 在碱性氯化艳密度梯度离心中因密度不同而分为重链（Heavy chain, H-链，G+T 含量高）和轻链（Light chain, L-链，，G+T 含量低）[27,36]。鱼类 mtDNA 中的基因分布呈不均一性，除 ND6 及 8 个 tRNA 基因（tRNA-Tyr、Cys、Pro、Ala、Glu、Gln、Ser（UCN）和 Asn）由轻链编码外, 其它都由重链编码[52]。研究发现

形态图,形态图,北极,新疆

新疆北极茴鱼形态图
【学位授予单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.4

【参考文献】