沙塘鳢科鱼类的系统发育和中国沙塘鳢群体遗传现状分析

发布时间：2020-10-16 05:13

　　 沙塘鳢科鱼类分布于东亚,虽然是虾虎鱼亚目分化史上较为重要的部分,但研究者未对其产生足够的重视。沙塘鳢科鱼类与大多数的虾虎鱼存在着显著差异,它们的体型更粗壮、形态特化程度小、且仅生活于淡水中。最近的研究证实,沙塘鳢科与溪鳢科的亲缘关系更近。但沙塘鳢科内部的系统发育关系未见系统研究。沙塘鳢科有多少属,目前还未知。沙塘鳢科鱼类的系统发育关系仍未理清。本研究中,我们采集了 41尾样本,代表了除老挝怪沙塘鳢属外的所有沙塘鳢科已知属。同时也包含疑是沙塘鳢科物种的海南华黝鱼以及6科的14种外群。我们通过靶基因富集和高通量测序收集了 4,434单拷贝核苷酸编码基因的测序数据。沙塘鳢科的系统发育树被重建,沙塘鳢科是单系群且溪鳢科是其姐妹群的观点得以证实。本研究通过系统发育关系和肩带特征验证了新沙塘鳢属、华黝鱼属和海南华黝鱼确实属于沙塘鳢科。根据形态和分子方面的证据,我们以海南华黝鱼为模式物种建了一新属,命名为细齿黝鱼属(Microdous)。根据系统发育树,沙塘鳢科分为两大支:细齿黝鱼属与小黄黝鱼属和华黝鱼属形成的一支构成姐妹群;沙塘鳢属则与鲈塘鳢属和新沙塘鳢属所形成的分支关系更近。我们基于100个最符合分子钟模型的基因数据和3块化石信息,对沙塘鳢科鱼类的分化时间进行估算。同时,应用RASP和BioGeoBEARS重建该科的祖先分布区域。结果显示,沙塘鳢科鱼类的共同祖先起源于约30百万年前的中国南方。地形、气候变化和河流袭夺可能导致了沙塘鳢科鱼类的分化和地理分布。为厘清沙塘鳢属的分类学问题,我们采集47尾沙塘鳢属样本构建了系统发育关系,证实了暗色沙塘鳢和中华沙塘鳢均为有效种。同时,也证实了沙塘鳢属是单系群,且与新沙塘鳢属和鲈塘鳢属构成姐妹群。沙塘鳢属的系统发育关系如下:暗色沙塘鳢和斜口沙塘鳢构成一支,这一支最先分化,中华沙塘鳢和海丰沙塘鳢构成一支随后形成,平头沙塘鳢单独分化,鸭绿沙塘鳢是河川沙塘鳢和断纹沙塘鳢的姐妹种。祖先分布区域重建结果显示,沙塘鳢属的祖先分布范围较广,包含中国东南部、朝鲜半岛南部和日本等。随着地理隔离的产生,该属鱼类在这些地区独立进化并在冰川期存在着短暂的淡水联系。为评估中国沙塘鳢的群体遗传结构和遗传多样性,我们重建了中国三种沙塘鳢不同地理种群间的进化关系,发现河川沙塘鳢、中华沙塘鳢和鸭绿沙塘鳢均存在着遗传分化。同时基于大量单核苷酸多态性位点数据,对三种沙塘鳢进行了群体遗传结构分析,发现河川沙塘鳢大致有3个群体;中华沙塘鳢分为4个群体;鸭绿沙塘鳢则有着两大群体。群体遗传结构的形成与各种群所处水系(长江、鸭绿江)的环境变化,如河面宽度、水流流速、泥沙含量等有密切的关系。
【学位单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S917.4
【部分图文】：

图１－１沙塘鳇科（引自Ｆｉｓｈｂａｓｅ）??

１．２．３溯祖理论??溯组理论指出某个种群的所有等位基因可能源于共同祖先的遗传变异，它是??回溯基因谱系关系的理论（图１－２）。溯祖理论排除了一些由偶然事件引起等位基??因改变的情况。这个理论假定：１．不同种群内或种群间等位基因不发生随机的基??因交流或遗传漂变事件；２．在特定的时段里自然选择对特定种群未发生作用；３．??３??

，６??１．２．５哈迪－温伯格平衡定律??哈迪－温伯格平衡定律认为，不考虑进化事件的影响，群体内部从上一代到下??—代的等位基因频率与基因型频率始终恒定。这些进化事件包含婚配选择、突变、??＿然选择、基囡漂变、基囡交流和减数分裂驱动。不受这些事件影响的群体实际??上是不存在的，是“理想群体”。单一位点存在２个等位基因Ａ、ａ，它们的基面频??率分别是／（Ａ）＝广、／（ａ）＝心在随机交配情况下，预期的ＡＡ时基国型频率是／??（ＡＡ）＝ｐ２，ａａ的是／（ａａ）?＝?ｇ２?，?Ａａ的就是／（Ａａ）?＝?２辦。基画靈频率的和为１，??夕＋?２网＋?＃＝１?（图１－３）。在没有自然选择、突变、基固溱变或者其他选择压力??的情況下，等位基因频率ｐ、ｇ逐代保持恒定，这就是平衡状态＊?Ｇ．Ｈ．?Ｈａｒｄｙ和??Ｗｉｌｈｅｌｍ?Ｗｅｉｎｂｅｒｇ首先通过数学的方法证实了这个定律《该定律解释繁殖对基因??频率和基因型频率的影响。该定律的童要应用之一是可以依据平衡状态的群体基??因频率来确定基因型频率。??＇
【参考文献】

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本文编号：2842815