海南岛淡水三角涡虫(Dugesia sp.)染色体核型及系统进化研究

摘要

海南岛位于我国南部，地处低纬度热带地区，属于热带季风气候，四面环海，与大陆隔离，属于典型的岛屿生态系统。岛内自然资源丰富，是我国生物多样性研究的热点地区之一。淡水涡虫隶属于扁形动物门涡虫纲，在动物系统发育中占有重要地位，是遗传学、发育生物学、进化生物学、再生生物学等多个研究领域的实验动物，但岛内关于淡水涡虫的研究十分匮乏。本文对海南岛淡水涡虫进行了系统研究，目的是:(1)了解海南岛淡水涡虫的分布情况;(2)分析海南岛淡水涡虫染色体和核型特点;(3)利用核糖体和线粒体标志基因分析海南岛淡水涡虫分子系统发育关系。
　　本文利用空气干燥法、重悬法和染色体分析系统对海南岛29个采集地淡水三角涡虫（Dugesia sp.）的染色体和核型进行了分析;利用PCR技术对海南岛35个采集地淡水三角涡虫18S rDNA、28SrDNA、mtDNACytb、mtDNACOI基因进行了扩增和序列分析，使用NJ法和Bayesian法分别构建了系统发生树，探讨了该地区淡水涡虫分子系统发育关系及其与海南岛地理格局形成的关系。
　　通过对采集于海南岛40个产地的淡水涡虫进行分析，发现岛内涡虫均为三角涡虫(Dugesia sp.)，未发现其他属的淡水涡虫。从岛内涡虫分布情况看，中部山脉淡水涡虫分布最为密集，其次是西部山脉，岛屿南部和北部涡虫分布较少。
　　染色体与核型分析结果表明:海南岛29个采集地三角涡虫(Dugesia sp.)染色体基数均为8，其中18个采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体为二倍体，2个采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体为三倍体，9个采集地淡水三角涡虫（Dugesia sp.）的染色体为二倍体和三倍体的混合倍体。具体为:蟒王、苗村上A、苗村上B、黎母峰主峰、金矿瀑布、观园二桥、鹦哥嘴下游、毛旦村、光缆、牙排村、毛脑村、冲门头村、什平桥、永忠村、鬼门关、抱导村、百花岭和吊罗山18个采集地淡水三角涡虫（Dugesia sp.）的染色体均为二倍体，核型公式为2n=2x=16=16m。苗村下游、鸣凤谷、十瀑百潭桥、天池、雨林谷、三星尖、五指山下、久温塘和养护一桥9个采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体均为二倍体和三倍体的混合倍体，核型公式为2n=2x=16=16m或者2n=3x=24=24m，其中苗村下游、鸣凤谷、雨林谷、十瀑百潭桥4个采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体以三倍体为主，天池、三星尖、五指山下、久温塘和养护一桥5个采集地淡水三角涡虫（Dugesia sp.）的染色体以二倍体为主。五指山上、黑榄桥2个采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体为三倍体，核型公式为2n=3x=24=24m。海南岛地处低纬度热带地区，整个岛内相对内陆地区温度较高，常年平均温度22.5℃-25.6℃，但中部山区温度偏低，温度常年变化不大，环境相对稳定，淡水涡虫染色体变异程度较小，核型较为简单，且所有采集地淡水三角涡虫(Dugesia sp.)的染色体均为中部着丝粒染色体，核型多数为1B或2B核型，少数为1A和2A核型。核型不对称性散点图和进化指数显示:黎母峰主峰的三角涡虫较为特殊，无论是平均臂比值还是最长染色体与最短染色体长度比值都较大，远远分布于散点图右上方，核型不对称性程度最高，其余采集地核型演化程度相近。
　　海南岛淡水涡虫系统进化分析结果表明:35个采集地三角涡虫遗传距离明显分化，大部分采集地之间联合基因遗传距离非常相近，在0.000-0.100之间;小部分采集地如黎母峰(LMF)、久温塘(JWT)、七仙岭(QXL)、抱导村(BDC)与其他采集地的遗传距离较高，达到种间距离，提示海南岛淡水涡虫应不止一种，具体物种分类仍需结合性成熟个体的生殖器官解剖学特征进一步研究。海南岛古地理信息与该地区淡水涡虫的系统进化分析结果显示，多种地质运动使海南岛三角涡虫的扩散情况变得十分复杂。

目录

摘要

缩略语

1 前言

1．1 立题意义

1．2 淡水三角涡虫的分类阶元和分布

1．3 淡水三角涡虫国内外研究进展

1．3．1 三角涡虫染色体核型研究

1．3．2 三角涡虫分子系统研究进展

1．4 海南岛地理情况

1．4．1 海南岛古地理

1．4．2 海南岛的地理格局

1．5 本研究的目的和意义

2 材料和方法

2．1 材料

2．1．1 标本来源

2．1．2 实验试剂

2．1．3 实验仪器

2．2 方法

2．2．1 涡虫的采集与培养

2．2．2 涡虫外形观察及测量

2．2．3 染色体制备及核型分析

2．2．4 涡虫的系统进化分析

3 结果

3．1 海南岛40个采集地淡水三角涡虫的分布特点

3．2 海南岛40个采集地淡水三角涡虫外形特征

3．3 海南岛29个采集地淡水三角涡虫体细胞染色体及核型分析

3．3．1 海南岛29个采集地三角涡虫染色体数据统计

3．3．2 海南岛29个采集地三角涡虫染色体核型分析

3．3．3 海南岛29个采集地三角涡虫核型进化指数

3．3．4 海南岛29个采集地三角涡虫核型不对称性

3．4 海南岛35个采集地淡水三角涡虫系统进化关系

3．4．1 海南岛35个采集地三角涡虫基因序列信息

3．4．2 海南岛35个采集地三角涡虫遗传距离

3．4．3 海南岛三角涡虫4基因序列替换饱和效应检验

3．4．4 海南岛三角涡虫3基因序列系统进化树

4 讨论

4．1 海南岛淡水涡虫分布特点

4．2 海南岛淡水涡虫染色体核型及核型不对称性分析

4．3 海南岛三角涡虫分子系统与地理关系分析

5 结论与展望

参考文献

图版

致谢

攻读学位期间学术成果

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