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徐闻滨珊瑚科(Poritidae)遗传多样性和系统发生关系研究

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摘要

以徐闻常见的7种滨珊瑚科珊瑚:澄黄滨珊瑚(Porites lutea)、灰黑滨珊瑚(Porites nigrescens)、普哥滨珊瑚(Porites pukoensis)、柱形角孔珊瑚(Gonioporacolumna)、细角孔珊瑚(Goniopora gracilis)、小角孔珊瑚(Goniopora minor)和二异角孔珊瑚(Goniopora duofasciat)为研究对象,采用聚合酶链式反应(PCR)技术分别获得了上述7种共58个样本的ITS序列和各种的12SrRNA基因序列,并对其遗传多样性和系统发生关系进行了研究。
  基于ITS基因的遗传多样性研究结果显示,7种珊瑚的ITS1基因的长度在187bp-218bp之间,GC含量在40%-51%之间,共检测到48个单倍型,单倍型多样性在0.800-1.000之间,多态位点数在5-62之间,平均核苷酸差异数在2.067-16.833之间,核苷酸多样性指数在0.012-0.094之间;ITS2基因的长度在166bp-250bp之间,GC含量在37%-49%之间,共检测到43个单倍型,单倍型多样性在0.742-1.000之间,多态位点数在22-75之间,平均核苷酸差异数在4.463-43.333之间,核苷酸多样性指数在0.017-0.175之间。本文所研究的7种滨珊瑚,基于ITS2的平均核苷酸差异都大于基于ITS1所得结果,除澄黄滨珊瑚外,ITS2在各种内的核苷酸多样性均大于基于ITS1所得结果,说明在长期的进化过程中,ITS2的变异度要大于ITS1。在所研究的7种滨珊瑚中,基于ITS区所得遗传分化系数在-0.004-0.121之间(p<0.001),遗传分化不明显。
  7种珊瑚的5.8S rRNA基因的长度在141bp~190bp之间,GC含量在45%-54%之间,基于5.8S rDNlA基因系统发生关系研究结果是:7种珊瑚的平均遗传距离是0.187,发育树可以分为5个大类群,其中第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ个类群都是一个种聚在一支,分别是灰黑滨珊瑚,柱形角孔珊瑚和普格滨珊瑚,而第一个类群中珊瑚聚集了澄黄滨珊瑚和三种角孔珊瑚。
  基于12SrRNA基因的系统发育关系研究结果显示,所得的7种珊瑚的12SrRNA基因长度在659bp~920bp之间,GC含量在37.8%~40.0%之间,遗传距离在0.002~0.025之间,12SrRNA基因在滨珊瑚科内比较保。系统进化树显示:在7种珊瑚中,单系性比较明确,7种珊瑚被分成了3个支系,三种滨珊瑚是一个支系,二异角孔珊瑚作为一个单独的支系被分出,其他的三种角孔珊瑚作为一个支系。以12SrRNA基因建立的系统发育树与传统的形态学分类系统基本吻合。

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