棘头梅童鱼和黑鳃梅童鱼的形态学、遗传学研究

【摘要】：棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)与黑鳃梅童鱼(C. niveatus)同属于鲈形目(Perciformes)、石首鱼科(Sciaenidae)、梅童鱼属(Collichthys),均为我国重要的小型经济鱼类。 本研究对两种梅童鱼开展了传统形态学、耳石形态比较、线粒体DNA全序列研究,分析了两种梅童鱼的系统发育关系,以明确两种梅童鱼的分类地位及其分化程度。此外,还以黑鳃梅童鱼为外群,对棘头梅童鱼5个地理群体进行了传统形态学、耳石形态、控制区序列及Cyt b基因序列研究。 1.运用形态学方法研究了两种梅童鱼共59个个体的形态差异。对两种梅童鱼的顶枕部小棘、臀鳍第一鳍棘、鳔侧枝、鳃腔和耳石等部位进行拍照,并开展了两种梅童鱼传统形态学的8个分节特征和14个量度特征的判别分析、主成分分析和单因子方差分析。研究结果显示：两种梅童鱼除鳔侧枝数有明显差异外,其它可数性状均无明显差异；在7个量度特征上存在极显著差异。对两种梅童鱼耳石的17组形态学数据进行判别分析、主成分分析和单因子方差分析,在7个变量上存在极显著差异。研究发现耳石形态可作为梅童鱼两种间鉴别特征之一,且比传统形态学量度特征有较大的优势。 2.利用长距离PCR (Long-PCR)技术和常规PCR技术结合的方法,扩增了两种梅童鱼的线粒体基因组全序列,棘头梅童鱼线粒体基因组全序列长度为16451 bp,黑鳃梅童鱼为16450 bp,其基因序列及构成与其他硬骨鱼类类似。13个蛋白质编码基因均以ATG为起始密码子,其中ND1、CO1、ATPase8、ATPase6、ND4L、ND5、ND6和Cyt b基因具有完整的终止密码子,而ND2、COⅡ、COⅢ、ND3和ND4基因具有不完全终止密码子。在L链上,ND6是仅有的一个蛋白质编码基因。分析比较了黄鱼亚科四种鱼类的控制区结构,终止序列区(TAS)、保守序列区(CSB-1,-2,and -3)均在黄鱼亚科四种鱼类控制区中发现,但未发现中央保守区(CSB-D,-E,-F)；此外,四种鱼类中均发现了CSB-E典型的标志性片段GTGGG-box(黑鳃梅童鱼在相同位置碱基为GGGGG)。基于13个蛋白质编码基因全序列构建的NJ系统进化树结果支持了将黄鱼亚科分为黄鱼属和梅童鱼属的形态学分类结果。 3.棘头梅童鱼是我国沿海常见经济鱼类,本文对采自连云港、上海、舟山、温州和深圳5个地理群体共136尾棘头梅童鱼的传统形态差异和耳石形态差异进行判别分析、主成分分析、聚类分析和单因子方差分析。研究结果均显示中国沿海棘头梅童鱼5个地理群体间存在较大程度的分化,南北群体间有明显差异,该研究结果为棘头梅童鱼群体遗传学研究提供了形态依据。 4.为检测更新世冰期气候变迁对西北太平洋海洋生物进化历史的影响以及海洋生物的扩散能力,我们研究了棘头梅童鱼的系统地理格局和扩散模式。利用PCR技术对5个地理群体的棘头梅童鱼380bp的控制区序列进行分析,在109个个体中,总共检测到40个单倍型,3个单倍型类群,这三个单倍型类群间的分化时间发生于100万年前的更新世中期,更新世冰期的海平面下降使西北太平洋边缘海之间产生隔离,可能是三个单倍型之间发生分化的原因。三个单倍型类群在地域上的分布频率具有明显差异。分子方差分析以及群体间分化指数FST值均显示棘头梅童鱼群体内存在明显的群体遗传结构。这些结果提示：尽管具有较强的潜在扩散能力,棘头梅童鱼群体间的基因交流却非常有限。中国东海棘头梅童鱼群体间没有检测到显著的系统地理格局,这可能是因为末次冰期后棘头梅童鱼群体在东海陆架区发生大范围栖息地扩张所引起的,扩散后新建立的群体尚未在迁移与漂变之间取得平衡。

【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S917.4