我国北鳅线粒体全基因组及生物地理学研究
发布时间：2021-04-04 22:50
北鳅（Lefua costata）隶属于鲤形目（Cypriniformes）、条鳅科（Nemacheilidae）,为冷水性小型底栖鱼类,主要分布在我国淮河以北的东北和华北、韩国、日本以及俄罗斯东部等地,其分布范围受更新世冰期影响较大。本文首先对我国北鳅鱼类线粒体全基因组进行了相关分析;随后基于线粒体全基因组和D-loop区分析了北鳅属鱼类的起源及生物地理学过程;基于线粒体Cyt b基因以及D-loop区探讨了我国北鳅的谱系地理学过程。其主要研究成果和结论如下:1.北鳅线粒体全基因组片段平均长度为16 579 bp,共包含2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个疏水性蛋白质编码基因、1个非编码控制区（D-loop）,各个基因以及全基因组均呈现显著的A+T碱基偏好性。其中2个rRNA分别为12S rRNA和16S rRNA;12个蛋白编码基因、14个tRNA基因是由H链编码;8个tRNA（Gln、Pro、Ala、Cys、Asn、Glu、Tyr、Ser）和1个蛋白编码基因ND6由L链编码。预测的21个tRNA基因的二级结构为典型的三叶草结构,而RNA-Ser（AGY）基因由于DHU臂缺...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1样点分布图
第三章基于线粒体全基因组和D-loop区探讨北鳅属鱼类生物地理学27图3–1基于松散分子钟构建的北鳅属鱼类分子钟Fig.3–1DivergencetimesamongLefuaderivedfromtheBayesianrelaxed-molecular3.2.2生物地理学分析结果在北鳅属祖先种起源地的分析中，S-DIVA模型显示（图3–2），节点11支持率很低（表3–2），表明北鳅属鱼类祖先种的起源地点不确定。其余节点支持率都很低，只有节点8(Noda8,DF:33.3;CF:33.3;CDF:33.3)支持率较高，表明Lefuapleskei与Lefuanikkonis祖先种可能起源于我国东北与俄罗斯东部地区的相关水系中，在随后的物种迁徙中Lefuanikkonis扩散到了日本的北海道地区，Lefuapleskei则扩散至俄罗斯东部以及我国东北的相关水系。BBM模型（图3–3）节点11(Noda11,DG:70.29;D:25.89;G:2.18)中支持率较高，表明北鳅属祖先种可能起源于俄罗斯东部地区或日本本州岛、四国岛地区；节点9(Noda9,DG:34.04;D:22.38;CDG:12.90;CD:8.48;ADG:7.71;AD:5.07)与节点10(Noda10,DG:71.18;D:21.38;G:4.36)的支持率也比较高，结合各水系的分布特点得出北鳅属相关物种的祖先种很可能都起源于俄罗斯东部或日本本州岛、四国岛地区；而节点8支持率很高(Noda8,D:47.96;CD:36.04;C:4.93)，也支持Lefuapleskei与Lefuanikkonis祖先种可能起源于俄罗斯东部水系。对北鳅属各个物种的分歧时间见图3–2–1。综合S-DIVA模型与BBM模型分析，推测北鳅属的祖先种起源于俄罗斯东部地区或日本本州岛、四国岛地区；而Mihara等(2005)研究认为北鳅属起源于亚欧大陆北部，而Wang等(2016)基于线粒体基因组对鳅超科的研究结果支
第三章基于线粒体全基因组和D-loop区探讨北鳅属鱼类生物地理学29图3–2基于S-DIVA方法构建的北鳅属鱼类的祖先分布情况(*：未得出推结果)Fig.3–2AncestralareareconstructionofLefuainferredbyS-DIVA(*:Unknow)图3–3基于BBM方法构建的北鳅属鱼类的祖先分布情况(*：未得出推结果)Fig.3–3AncestralareareconstructionofLefuainferredbyBBM(*:Unknow)3.3全基因组分析结果3.3.1统发育与分歧时间结果基于线粒体全基因组，利用BI法和ML法构建的北鳅属鱼类的系统发育树的拓扑结构与分子钟拓扑结构一致且具备高置信度，这里利用分子钟进行相关分析，分子钟分析结果见图3–4。以花鳅属与高原鳅属鱼类的相关物种作为化石较正点构建的分子钟中，须鳅属首先与高原鳅属形成姐妹群，随后它们与北鳅属形成姐妹群。在北鳅属的分支中，Lefuaechigonia位于整个北鳅属最基部的位置，分歧时间约在23.2284(95%HPD:13.3474—33.5328)Ma前；Lefuanikkonis与Lefuacostata发生分化最晚，二者构成姐妹群，分歧时间约在8.0973(95%HPD:3.3877—12.2640)Ma前。
【参考文献】：
期刊论文
[1]燕山-太行山区黑带食蚜蝇（双翅目:食蚜蝇科）谱系地理学分析[J]. 白茜茜,潘昭,任国栋. 生态学杂志. 2018(01)
[2]赤水河两种荷马条鳅属鱼类的遗传多样性及谱系生物地理学过程分析[J]. 王雪,唐琼英,刘飞,刘焕章. 水生生物学报. 2017(02)
[3]基于线粒体COI序列的中国沿海蓝点马鲛遗传多样性[J]. 曹艳,章群,宫亚运,吕金磊,杨喜书. 海洋渔业. 2015(06)
[4]广西南宁盆地发现渐新世早—中期鳅科眼下刺化石（英文）[J]. 陈耿娇,廖卫,雷学强. 古脊椎动物学报. 2015(04)
[5]中国东北平原及毗邻地区古水文网变迁研究综述[J]. 裘善文,王锡魁,MAKHINOV A.N.,阎百兴,廉毅,朱金花,张凤礼,张振卿. 地理学报. 2014(11)
[6]浅谈东辽河水资源可持续开发利用[J]. 曹艳,柴禾蕾. 气象水文海洋仪器. 2009(01)
[7]天之骄子——辽河[J]. 范震威. 水利天地. 2008(10)
[8]黄河水资源现状及其思考[J]. 易其海,王海红,赵建明,刘慧琴. 内蒙古水利. 2008(01)
[9]生物冰期避难所与冰期后的重新扩散[J]. 沈浪,陈小勇,李媛媛. 生态学报. 2002(11)
[10]关于松花江河源的研究[J]. 梁贞堂,韩梅. 黑龙江水专学报. 2000(04)
博士论文
[1]两种海洋鱼类的遗传多样性及基于线粒体基因组的石首鱼科系统发育研究[D]. 赵林林.中国海洋大学 2015
[2]北黄海陆架晚第四纪地层结构与物源环境演变研究[D]. 陈晓辉.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
硕士论文
[1]东北及华北地区须鳅属鱼类系统学及生物地理学研究[D]. 陈浩.河北大学 2019
[2]四个群体泥鳅的遗传多样性研究[D]. 荣朝振.安徽农业大学 2011
本文编号：3118634
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1样点分布图
第三章基于线粒体全基因组和D-loop区探讨北鳅属鱼类生物地理学27图3–1基于松散分子钟构建的北鳅属鱼类分子钟Fig.3–1DivergencetimesamongLefuaderivedfromtheBayesianrelaxed-molecular3.2.2生物地理学分析结果在北鳅属祖先种起源地的分析中，S-DIVA模型显示（图3–2），节点11支持率很低（表3–2），表明北鳅属鱼类祖先种的起源地点不确定。其余节点支持率都很低，只有节点8(Noda8,DF:33.3;CF:33.3;CDF:33.3)支持率较高，表明Lefuapleskei与Lefuanikkonis祖先种可能起源于我国东北与俄罗斯东部地区的相关水系中，在随后的物种迁徙中Lefuanikkonis扩散到了日本的北海道地区，Lefuapleskei则扩散至俄罗斯东部以及我国东北的相关水系。BBM模型（图3–3）节点11(Noda11,DG:70.29;D:25.89;G:2.18)中支持率较高，表明北鳅属祖先种可能起源于俄罗斯东部地区或日本本州岛、四国岛地区；节点9(Noda9,DG:34.04;D:22.38;CDG:12.90;CD:8.48;ADG:7.71;AD:5.07)与节点10(Noda10,DG:71.18;D:21.38;G:4.36)的支持率也比较高，结合各水系的分布特点得出北鳅属相关物种的祖先种很可能都起源于俄罗斯东部或日本本州岛、四国岛地区；而节点8支持率很高(Noda8,D:47.96;CD:36.04;C:4.93)，也支持Lefuapleskei与Lefuanikkonis祖先种可能起源于俄罗斯东部水系。对北鳅属各个物种的分歧时间见图3–2–1。综合S-DIVA模型与BBM模型分析，推测北鳅属的祖先种起源于俄罗斯东部地区或日本本州岛、四国岛地区；而Mihara等(2005)研究认为北鳅属起源于亚欧大陆北部，而Wang等(2016)基于线粒体基因组对鳅超科的研究结果支
第三章基于线粒体全基因组和D-loop区探讨北鳅属鱼类生物地理学29图3–2基于S-DIVA方法构建的北鳅属鱼类的祖先分布情况(*：未得出推结果)Fig.3–2AncestralareareconstructionofLefuainferredbyS-DIVA(*:Unknow)图3–3基于BBM方法构建的北鳅属鱼类的祖先分布情况(*：未得出推结果)Fig.3–3AncestralareareconstructionofLefuainferredbyBBM(*:Unknow)3.3全基因组分析结果3.3.1统发育与分歧时间结果基于线粒体全基因组，利用BI法和ML法构建的北鳅属鱼类的系统发育树的拓扑结构与分子钟拓扑结构一致且具备高置信度，这里利用分子钟进行相关分析，分子钟分析结果见图3–4。以花鳅属与高原鳅属鱼类的相关物种作为化石较正点构建的分子钟中，须鳅属首先与高原鳅属形成姐妹群，随后它们与北鳅属形成姐妹群。在北鳅属的分支中，Lefuaechigonia位于整个北鳅属最基部的位置，分歧时间约在23.2284(95%HPD:13.3474—33.5328)Ma前；Lefuanikkonis与Lefuacostata发生分化最晚，二者构成姐妹群，分歧时间约在8.0973(95%HPD:3.3877—12.2640)Ma前。
【参考文献】：
期刊论文
[1]燕山-太行山区黑带食蚜蝇（双翅目:食蚜蝇科）谱系地理学分析[J]. 白茜茜,潘昭,任国栋. 生态学杂志. 2018(01)
[2]赤水河两种荷马条鳅属鱼类的遗传多样性及谱系生物地理学过程分析[J]. 王雪,唐琼英,刘飞,刘焕章. 水生生物学报. 2017(02)
[3]基于线粒体COI序列的中国沿海蓝点马鲛遗传多样性[J]. 曹艳,章群,宫亚运,吕金磊,杨喜书. 海洋渔业. 2015(06)
[4]广西南宁盆地发现渐新世早—中期鳅科眼下刺化石（英文）[J]. 陈耿娇,廖卫,雷学强. 古脊椎动物学报. 2015(04)
[5]中国东北平原及毗邻地区古水文网变迁研究综述[J]. 裘善文,王锡魁,MAKHINOV A.N.,阎百兴,廉毅,朱金花,张凤礼,张振卿. 地理学报. 2014(11)
[6]浅谈东辽河水资源可持续开发利用[J]. 曹艳,柴禾蕾. 气象水文海洋仪器. 2009(01)
[7]天之骄子——辽河[J]. 范震威. 水利天地. 2008(10)
[8]黄河水资源现状及其思考[J]. 易其海,王海红,赵建明,刘慧琴. 内蒙古水利. 2008(01)
[9]生物冰期避难所与冰期后的重新扩散[J]. 沈浪,陈小勇,李媛媛. 生态学报. 2002(11)
[10]关于松花江河源的研究[J]. 梁贞堂,韩梅. 黑龙江水专学报. 2000(04)
博士论文
[1]两种海洋鱼类的遗传多样性及基于线粒体基因组的石首鱼科系统发育研究[D]. 赵林林.中国海洋大学 2015
[2]北黄海陆架晚第四纪地层结构与物源环境演变研究[D]. 陈晓辉.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2014
硕士论文
[1]东北及华北地区须鳅属鱼类系统学及生物地理学研究[D]. 陈浩.河北大学 2019
[2]四个群体泥鳅的遗传多样性研究[D]. 荣朝振.安徽农业大学 2011
本文编号：3118634
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