簾蛤科貝類分子系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、簾蛤科是異齒亞綱雙殼貝類中種類最為豐富的一個(gè)科,該科包含14個(gè)亞科共800多種現(xiàn)生種類。因?yàn)楹煾蚩曝愵惡芏酁榇?、中型種類且屬于海洋底棲環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)種,所以在生態(tài)及經(jīng)濟(jì)上都具有重要的價(jià)值。但是,由于多樣性程度高卻缺乏有效的研究,一直以來(lái)人們對(duì)簾蛤科貝類之間的進(jìn)化關(guān)系不夠了解,從而導(dǎo)致該科種上水平的分類學(xué)相對(duì)比較混亂。與此同時(shí),因?yàn)槭艿椒N間平行進(jìn)化與種內(nèi)生態(tài)型繁雜等因素的影響,簾蛤科很多種類的種內(nèi)與種間形態(tài)差異不甚明顯甚至存在相互重疊的現(xiàn)象

2、,所以這些貝類種的界限很難甚至不可能單靠形態(tài)特征進(jìn)行有效地界定。
　　分子系統(tǒng)學(xué)是研究物種間相互關(guān)系的有效工具,而且已經(jīng)有很多研究開始利用分子手段來(lái)解決簾蛤科貝類問的系統(tǒng)學(xué)問題。但是以往研究所包含的簾蛤科貝類種類與所使用的分子標(biāo)記一般較少,所以該貝類類群間的相互關(guān)系至今還存在很多問題。這些問題從種的水平到整個(gè)科的水平普遍存在。本文擬利用多種分子系統(tǒng)學(xué)策略進(jìn)一步研究簾蛤科貝類間特別是中國(guó)沿海類群內(nèi)的系統(tǒng)學(xué)及分類學(xué)問題。
　　首

3、先,選取135種雙殼貝類(其中簾蛤科種類128種,簾蛤超科非簾蛤科種類5種,其它雙殼貝類外類群2種),利用兩個(gè)線粒體基因序列(COI、16S)和一個(gè)核編碼蛋白基因序列(H3)進(jìn)行了簾蛤科貝類種上水平的系統(tǒng)發(fā)生學(xué)研究:利用PAUP進(jìn)行了最大儉約法分析,利用PhyML進(jìn)行了最大似然法分析,并利用MrBayes進(jìn)行了貝葉斯法分析。本研究的結(jié)果表明,傳統(tǒng)意義上的簾蛤科并非單系發(fā)生的而且簾蛤科內(nèi)大多數(shù)名義上的亞科和屬也是并系甚至是復(fù)系發(fā)生的,這說(shuō)

4、明現(xiàn)行的簾蛤科分類體系并不能有效的反映這個(gè)貝類類群真實(shí)的進(jìn)化關(guān)系。基于系統(tǒng)發(fā)生學(xué)分析結(jié)果,本研究對(duì)簾蛤科內(nèi)中國(guó)沿海分布的某些類群進(jìn)行了分類學(xué)修訂。根據(jù)其系統(tǒng)發(fā)生學(xué)地位,本研究證明雪蛤?qū)俸兔苌w蛤?qū)俨⒎峭锂惷?并將后者置于簾蛤亞科之內(nèi),將雪蛤亞科內(nèi)的杓拿蛤?qū)俸突母驅(qū)俜謩e置于簾蛤亞科和綴錦蛤亞科之內(nèi),同時(shí),本研究將原簾蛤亞科皺紋蛤?qū)俚奶峒用⒏騺唽偬嵘搅藢俚牡匚?但仍置于簾蛤亞科之內(nèi)。
　　其次,利用中國(guó)沿海分布的60余種簾蛤科貝類

5、的315個(gè)個(gè)體在種水平上進(jìn)行了DNA條形碼分析。由于種內(nèi)和種間表型的多態(tài)性,很多簾蛤科貝類種的界限單靠形態(tài)特征很難界定。DNA條形碼是加拿大人赫伯特于2003年提出的一種利用DNA序列來(lái)鑒定生物物種的分子技術(shù)。近年來(lái),很多研究證實(shí)了DNA條形碼在物種鑒定和隱存種發(fā)掘等方面具有強(qiáng)大的功能。所以,DNA條形碼或許能夠快速界定簾蛤科貝類的種的界限。本研究利用遺傳距離和系統(tǒng)樹兩種分析手段進(jìn)行了DNA條形碼分析,并進(jìn)一步利用TaxonDNA進(jìn)行了

6、MOTU分析。DNA條形碼的研究結(jié)果表明,除了餅干鏡蛤和鋏鏡蛤這兩個(gè)種的條形碼序列混雜在一起之外,其余種類都具有其獨(dú)特的條形碼簇;在利用形態(tài)不能確定種名的26個(gè)個(gè)體中,12個(gè)被鑒定到了已知種,其余的14個(gè)個(gè)體形成了5個(gè)單獨(dú)的支系,這些支系可能代表著未描述的種,或者至少是在國(guó)內(nèi)還未被記錄的種類。另外,本研究在5個(gè)傳統(tǒng)的形態(tài)種中發(fā)現(xiàn)可能有隱存種現(xiàn)象的存在。本研究證明了DNA條形碼的確能夠有效地進(jìn)行簾蛤科貝類的種類鑒定,同時(shí)也能在種水平的分類

7、學(xué)研究中為我們提供新的信息。本研究認(rèn)為DNA條形碼能通過(guò)指示鑒別性的形態(tài)特征、為分類學(xué)修訂提供有用信息和標(biāo)示隱存種等方式來(lái)輔助分類。
　　最后,以綴錦蛤亞科巴非蛤?qū)僭Y錦蛤亞屬的貝類為例,探討了如何通過(guò)增加基因位點(diǎn)數(shù)目與增加采樣點(diǎn)和采樣量來(lái)確定DNA條形碼研究中揭示出的隱存種的種的地位。隱存種的研究對(duì)我們理解生物多樣性及種的形成機(jī)制等都具有極其重要的意義。本研究共選取了兩個(gè)線粒體基因(COI和16S)和四個(gè)核基因(H3、18S、2

8、8S和ITS1)進(jìn)行了分析。利用DNASP對(duì)每個(gè)基因片段進(jìn)行了遺傳多樣性分析,利用TaxonDNA將條形碼(COI)歸類到不同MOTUs,然后將這些MOTUs看做不同的種,利用6個(gè)基因片段對(duì)這些疑似的種進(jìn)行了迭代性分析:首先,對(duì)每個(gè)基因片段進(jìn)行了遺傳距離的分析;其次,基于每個(gè)基因分別構(gòu)建了鄰接網(wǎng)絡(luò)圖;最后,將6個(gè)基因片段整合在一起利用PAUP和MrBayes分別構(gòu)建了最大儉約樹和貝葉斯樹。多基因片段迭代性分析的結(jié)果表明鋸齒巴非蛤在DNA