野鲮亚科一新属一新种的建立及其种间杂交渐渗研究

发布时间：2020-05-24 00:45

【摘要】：野鲮亚科(Labeonini)隶属于鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae),因适应流水环境而进化出多样化的口唇结构,在所有鲤科鱼类中,其口唇结构的形态多样性最为丰富。分类学家常常利用这些口唇结构对野鲮亚科鱼类进行鉴定,近年来,新属不断被建立,现存的野鲮亚科多达54个属。2016年我们从中国广西都安获得7尾鱼类标本,它们具有野鲮亚科鱼类的形态特征,但有些特征与前期描述的野鲮亚科鱼类差异明显,依据其形态特征不能将其归为野鲮亚科的其它属内,因此,本研究基于形态学、系统生物学等手段,以都安蓝鲮(Lanlabeo duanensis Yao,HePeng,sp.nov)为模式物种,建立了野鲮亚科的一个新属-蓝鲮属(Lanlabeo Yao,HePeng,gen.nov)。围绕新属及其模式种开展了以下两方面的研究工作:1、野鲮亚科新属(蓝鲮属)的建立。我们基于传统形态学、骨骼学和分子系统学相结合的综合分类法对新物种进行鉴定。传统形态学的研究结果显示新属能通过以下组合特征与野鲮亚科其他属区分开:1)在口角处存在连接上颌和下唇的系带;2)乳突密集地分散在吻皮和下唇腹面并且有规律地排列;3)上唇退化消失;4)上颌被吻皮覆盖,吻皮后缘呈流苏状;5)下唇分为两个呈半透明状的小肉质侧叶和一个中央区域;6)下唇的中叶较大,乳突有规则地排列成几行,口下位,下咽齿三行。观察都安蓝鲮、直口鲮(Rectoris posehensis)和卷口鱼(Ptychidio jordani)的骨骼特征,我们发现都安蓝鲮的头部骨骼结构与直口鲮和卷口鱼存在明显差异。在都安蓝鲮的下颌骨中,由于前部形成直角转弯而横向分支向前后扩张,因此腹面观呈现自然的横向L形,相比之下,直口鲮下颌骨的侧面观也呈横向L形,但是在直口鲮中具有狭窄的横向分支;而卷口鱼的下颌骨前部向前延伸并且不形成转角,不呈现L形,此外,都安蓝鲮的后匙骨细长,只在腹侧部分骨化,而在直口鲮中正常骨化。基于四个核基因位点联合数据集(RAG1、IRBP、EGR2B、RH)共208条序列构建的系统发育树与前人基于核基因和线粒体基因联合数据集构建的系统发育树的拓扑结构一致。系统发育关系支持蓝鲮属的有效性和单系性,蓝鲮属和形态差异较大的卷口鱼属聚为一支构成姐妹群关系。基于四个核基因数据计算遗传距离,结果显示新属和其他野鲮亚科鱼类遗传距离(K2P)的范围为0.004-0.021,蓝鲮属和卷口鱼属之间的遗传距离为0.006,在野鲮亚科鱼类内部属之间的变异范围内。综上所述,基于形态学和骨骼学特征以及分子系统发育分析,我们的研究结果支持新属的有效性。2、直口鲮、卷口鱼和都安蓝鲮之间的杂交渐渗研究。前期的研究中,我们对新属进行鉴定时利用了3个标本进行系统发育分析,在这部分研究中,增加了5个标本用于系统发育树的构建,并分别采用了线粒体基因(COI、CYTB、16SrRNA)和核基因(RAG1、IRBP、EGR2B、RH)联合数据集。结果显示线粒体基因树和核基因树不一致,不一致的原因是都安蓝鲮、直口鲮和卷口鱼之间复杂的系统发育关系。为探讨都安蓝鲮出现“线-核”不一致的原因,我们进行了以下分析:1)我们将直口鲮、卷口鱼和都安蓝鲮作为一个复合体即蓝鲮复合体进行研究,基于66个蓝鲮复合体物种和相关类群分别采用线粒体基因和核基因联合数据集构建系统发育树,线粒体基因构树结果显示,都安蓝鲮各有3个个体分别和直口鲮及卷口鱼聚为一支;核基因构树结果发现,都安蓝鲮的6个个体聚在一起位于直口鲮和卷口鱼之间。我们认为都安蓝鲮、直口鲮和卷口鱼之间可能发生了杂交;2)基于蓝鲮复合体的线粒体基因联合数据集和核基因RAG1构建的单倍型网络图的研究结果与系统发育树的结果一致,表明“线-核”不一致现象在蓝鲮复合体中是稳定的;3)利用贝叶斯物种界定(BPP)的方法对蓝鲮复合体进行物种界定,在1.0成种条件下支持这三个物种的有效性;4)基于后验预测检测(JML)分析“线-核”不一致现象是由不完全谱系分选(ILS)还是杂交引起的,研究结果显示都安蓝鲮和直口鲮,都安蓝鲮和卷口鱼之间的遗传距离均小于在ILS模型条件下95%的模拟值(P=0.0009-0.0071),即JML分析拒绝ILS,支持杂交是产生都安蓝鲮“线-核”不一致的原因;5)分子钟分析的结果显示蓝鲮复合体最近共同祖先分化的时间是上新世早期(约4.72百万年前),本研究推测三个物种形成后,可能由于地质事件的发生使蓝鲮复合体呈同域分布,杂交介导基因渐渗的现象产生。
【图文】：

分布图,广西,分布图

图 2-1 都安蓝鲮在中国广西的分布图Figure 2-1 Map showing the distribution of Lanlabeo duanensis sp. nov. in Guangxi, China.

口唇,下唇,侧叶,口角

图 2-2 都安蓝鲮的口唇结构（SWU20170110006，标准体长：90.3 mm）Figure 2-2 Oromandibular structures of Lanlabeo duanensis sp. nov., SWU20170110006, 90.3 mm SL.rostral cap：吻皮；rostral barbel：吻须；maxillary barbel：口角须；upper jaw：上颌；low lip：下唇；lateral lobe of lowerlip：下唇侧叶；fleshy pad of median lobe of lower lip：下唇中叶
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q958.8

【参考文献】