微型DNA条形码在鱼类物种鉴定中的适用性研究

发布时间：2021-08-24 12:40

　　以台湾海峡11目38科66属85种355个鱼类样品为研究对象,选取线粒体COⅠ基因中长为313 bp的序列为微型条形码,探讨微型DNA条形码技术在鱼类分类鉴定中的适用性。共获取355条基因序列,序列中T、C、A、G碱基的平均含量占比分别为29.50%、30.10%、24.90%和15.50%;AT含量占比均高于50%。样品种内、种间、属间、科间和目间的K2P （Kimrua-2-Parameter）遗传距离分别为0.37%、18.10%、22.10%、25.40%和27.80%,遗传距离随着分类阶元的提高而增大,种间遗传距离是种内遗传距离的49倍,表明该微型DNA条形码可用于鱼类的分类鉴定,可有助于渔业资源调查和生物多样性保护。 

【文章来源】：应用海洋学学报. 2020,39(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

样品采样站位分布示意图

利用DNA条形码进行物种鉴定的效率取决于种间差异和种内差异，通过分析物种间的遗传差异找到划分物种的阈值，然而，物种间的划分还没有统一的标准阈值[11,24]。近年来，种间的最小差异和种内的最大差异常被用作DNA条形码间隔，它比平均种内和种间差异更加有效[25-26]。本研究中，种内的最大K2P遗传距离为1.23%，种间的最小K2P遗传距离为3.60%，两者存在间隔区域，表明该序列可以用于鱼类物种分类鉴定，种内和种间的平均K2P遗传距离为0.37%和18.10%。台湾海峡鱼类COⅠ基因遗传距离种间为种内的29倍[27]、澳大利亚鱼类为25倍[1]、加拿大鱼类为27倍[20]，本研究中鱼类样品的种间遗传距离是种内的49倍，明显高于COⅠ基因序列，也表明该序列在鱼类物种鉴定中的有效性。通过邻接法构建的系统发育树，大部分同物种样品首先聚合在一起，同形态分类学相符，表明该微型DNA条形码分类鉴定结果同形态分类学一致。在初次构建NJ系统发育树(图2)时我们检测到形态鉴定为海鳗(Muraenesox cinereus)的样品，未聚合到一起，并且存在较大的遗传分化，K2P遗传距离为5.99%,3条海鳗序列共形成两个分支，其中一条与尖尾鳗(Uroconger lepturus)首先聚合到一支，且同尖尾鳗的K2P遗传距离为0.00%。除这条序列外，另外2个样品间的遗传距离为0.00%。我们重新对该样品进行形态学鉴定分类，确认该样品为尖尾鳗幼体。类似情况也发生在西里伯蛇鳗(Ophichthus celebicus)中，其中一个样品被错误鉴定为裸鳍虫鳗(Muraenichthys gymnopterus)。形态学鉴定错误、基因污染以及分类学知识的不充足都会导致类似的结果[28]。另一方面，因为许多样品的形态学特征在不同的阶段都会发生改变，因此条形码和物种鉴定的参考数据库需要大量的标本，包括卵、幼体和成鱼。偶然的错误鉴定是不可避免的，这个例子反映了DNA条形码可以对形态鉴别的错误进行纠正，是形态鉴定的一个补充。DNA条形码数据库的建立必需同时将形态特征与分子特征结合，才可以用来更好地描述和广泛地识别物种。

【参考文献】：
期刊论文
[1]夏季台湾海峡北部及邻近海域鱼类群落结构及环境解释[J]. 刘尊雷,杨林林,严利平,袁兴伟,程家骅.  中国水产科学. 2016(06)
[2]基于COⅠ基因的厦门海域鱼类DNA条形码鉴定[J]. 邢炳鹏,林汝榕,王彦国,张稚兰.  应用海洋学学报. 2016(01)
[3]台湾海峡中部日本鲭产卵群体生物学特征的初步研究[J]. 李建生,胡芬,严利平.  应用海洋学学报. 2014(02)
[4]生命条形码新秀:DNA微型条形码技术[J]. 程鹏,张爱兵.  生物安全学报. 2011(01)
[5]DNA条形码识别Ⅵ:基于微型DNA条形码的果实蝇物种鉴定[J]. 范京安,顾海丰,陈世界,莫帮辉,温演庆,何万兴,刘伟,曾晓茂.  应用与环境生物学报. 2009(02)
[6]台湾海峡夏秋季游泳动物资源分布及群落结构[J]. 林龙山,郑元甲,马春艳.  应用生态学报. 2005(10)



本文编号：3360009