褐牙鲆（♀）×夏鲆（♂）的分子遗传学研究以及18种鲽形目鱼类的系统关系分析

摘要

线粒体DNA序列和核糖体转录间隔区是目前分子系统学研究中应用比较广泛的分子标记，为了探讨其在鲽形目鱼类中的应用，本研究对雌褐牙鲆、雄夏鲆及其杂交子一代的线粒体16S rRNA基因部分片段、核糖体第一内转录间隔区(ITS1)和第二内转录间隔区(ITS2)的遗传特点进行了初步研究。目前鲽形目鱼类物种分类鉴定以及系统发生关系研究主要依据形态学数据，利用分子生物学手段对其进行的研究比较少，因此本文利用ITS1片段对鲽形目18种鱼类的系统进化关系进行了分析，以期利用分子标记对形态学分类结果进行补充。本论文主要研究内容如下： 1．对雌褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)、雄夏鲆(P. dentatus)及其杂交子一代的ITS1与ITS2区域进行了克隆与测序。分别对亲本种间、种内个体间和基因组内，子代个体间和基因组内以及亲本与子代间序列多态性进行了比较分析。两个片段的分析结果基本一致。从分子水平上证明子代为褐牙鲆与夏鲆的杂交子代，并非雌核发育；褐牙鲆基因组内ITS1与ITS2区域均具有两种片断类型，其中一种与夏鲆的序列为同一类型分别称为X类型和A类型，另一种为褐牙鲆特有的类型分别称为Y类型和B类型，两种类型差异显著，结果表明两者共有的类型可能为祖先序列类型；杂交子代中属于ITS1片段的Y类型序列以及ITS2片段的B类型序列的单克隆均比较少；在母本褐牙鲆中未检测到两种类型的交换重组序列，但在杂交子一代中两种类型ITSl序列的重组序列检测到3个，说明杂交后代ITS区域更易于发生交换重组。 2．以线粒体16S rRNA基因部分片段为代表研究雌褐牙鲆、雄夏鲆及其杂交子一代间线粒体DNA的遗传特性。母本与父本序列差异比较大，在590个位点中有28个变异位点而且全部为简约信息位点。使用同一对引物扩增亲本与杂交子代，在杂交子代中未检测到父本的线粒体DNA类型，11个处于两种生长阶段的杂交样本仅检测到一种单倍型，而且与母本的一个单倍型为同一种，表明褐牙鲆与夏鲆杂交线粒体DNA遵循母系遗传的规律。 3．利用ITS1区域对鲽科9种鱼类的系统发生关系进行了比较分析。结果显示鲽科鱼类ITS1序列具有比较明显的序列长度多态性(585-777bp)，星突江鲽基因组内存在两种类型的片段。系统树分析结果表明角木叶鲽最为特化；隶属于黄盖鲽属的尖吻黄盖鲽与钝吻黄盖鲽以及欧洲黄盖鲽属的欧洲黄盖鲽始终聚于一个分支中，与形态学分类结果相一致，表明三者亲缘关系比较近；鲽科鱼类种间序列差异比较大，说明利用这一片段可以应用于鲽科鱼类物种鉴定，但同一物种的不同个体问单克隆差异与同一个体不同单克隆之间的差异相当，不利于进行种内个体问差异比较分析。 4．本研究发现短吻三线舌鳎、长吻红舌鳎、少鳞舌鳎、中华舌鳎和日本须鳎基因组内均存在两种类型的片段，其中一类片段为5种鱼类共有的类型，并且与星突江鲽和大口鳒的片段是同一种类型，即z类型片段，序列高度相似。利用ITS1区非Z类型片段对舌鳎亚科6种鱼类进行系统分析，发现舌鳎亚科ITS1区具有明显的序列长度多态性(404-744bp)，序列长度分为三种类型，分别为404-405bp，462-463bp以及741-744bp，同一长度类型的不同种类间序列高度相似，平均遗传距离分别为0.00248，0.00217和0.00169，而不同类型间序列差异显著，平均遗传距离最小为0.38453，分析表明，序列长度多态性可能与物种分化时间有关。NJ(neighbour-ioining)法及MP(maximum parsimony)法构建分子系统树，结合形态学特征及Geenbank中的线粒体DNA序列进行分析，表明紫斑舌鳎与短吻三线舌鳎可能为同种异名，另外，舌鳎属的中华舌鳎与须鳎属的日本须鳎聚为一支，舌鳎属中三线舌鳎亚属的长吻红舌鳎与拟舌鳎亚属的少鳞舌鳎聚为一支，与形态分类学的观点不一致，值得进一步研究。 5．利用：ITS1区域对鲽形目17种鱼类以及鲱形目日本鳀、鲈形目鲈亚目的鳜鱼、鲭亚目鲭科的双鳍舵鲣和鲑形目鲑科的虹鳟构建系统进化树，结果表明鲽形目鱼类与鲈形目鱼类的亲缘关系比较近，与鲈形目为姐妹群；在鳎亚目、鲽亚目及鲽亚目鱼类中检测到同一种片段类型说明这种片段可能是鲽形目共同祖先的片段类型，表明鲽形目鱼类可能有同一祖先进化而来，鲽形目鱼类的起源是单源的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

第二章褐牙鲆(♀)、夏鲆(♂)及其杂交子一代间分子遗传特性的初步研究

引言

第一节褐牙鲆(♀)、夏鲆(♂)及其杂交子一代间ITS区序列比较分析

1材料与方法

2结果

3讨论

第二节褐牙鲆(♀)、夏鲆(♂)及其杂交子一代间线粒体16S rDNA遗传特性的初步研究

1材料与方法

2结果

3讨论

第三章鲽形目18种鱼类的ITS1区序列多态性分析及分子进化研究

引言

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

1.3数据分析

2结果

2.1鲽亚目鲽科鱼类结果分析

2.2大口鳒结果分析

2.3舌鳎亚科鱼类结果分析

2.4鲽形目鱼类系统进化树

3讨论

3.1鲽科鱼类ITS1序列分析及系统关系研究

3.2舌鳎亚科鱼类ITS1序列长度多态性及系统分析

3.3综合讨论

参考文献

致谢