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题名	鳜类及其两种牛首科寄生虫的系统发育研究; Molecular Phylogeny of sinipercid fishes (Perciformes: Sinipercidae) and their two bucephalid digeneans (Digenea: Bucephalidae)
作者	陈达丽
学位类别	博士
答辩日期	2007-06-11
授予单位	中国科学院水生生物研究所
授予地点	水生生物研究所
导师	聂品
关键词	鳜类 鳜属 少鳞鳜属 细胞色素b基因 S7核糖体蛋白基因 内含子 16S rRNA 细胞色素c氧化酶亚基1基因 viperin基因 核糖体转录间隔区 系统发育 单系 物种鉴定 范尼道弗吸虫 合肥道弗吸虫
其他题名	Molecular Phylogeny of sinipercid fishes (Perciformes: Sinipercidae) and their two bucephalid digeneans (Digenea: Bucephalidae)
中文摘要	鳜类（sinipercids）鱼类是一群淡水鲈形目鱼类，而隶属于牛首吸虫科的（Bucephalidae）范尼道弗吸虫（Dollfustrema vaneyi）和合肥道弗吸虫（Dollfustrema hefeiensis），是鳜类鱼类多数成员肠道寄生虫中的常见种。尽管目前已有一些基于形态和分子水平的系统方面的研究，但对鳜类系统发育及其进化地位尚有较大争议。另一方面，范尼道弗吸虫和合肥道弗吸虫在地理分布、宿主分布以及形态特征均有较高相似性。因此，我们对鳜类和这二种近缘的牛首科吸虫进行了系统发育分析，并对鳜类与这二种寄生虫的协同进化关系进行了初步探讨。 首先，以线粒体细胞色素b（cyt b）基因全序列为标记，分析了鳜类中的10种以及11种与鳜类相近并代表不同的科的外类群的系统发育关系。采用邻接法、最大简约法、最大似然法和贝叶斯法分别进行系统发育重建，采用Shimodaira-Hasegawa test （SH test）、approximately test （AU test）和paramatric bootstrap test检验相互竞争的拓朴树或系统发育假设，并运用Bayesian松散分子钟方法，估算鳜类鱼类的分化时间。系统发育分析表明：作为外类群的9个物种，即分别代表鮨科（Serranidae）、锯盖鱼科（Centropomidae）、发光鲷科（Acropomatidae）、谐鱼科（Emmelichtyidae）、篮子鱼科（Siganidae）、海鲈科（Moronidae）和太阳鱼科（Centrarchidae）的种类，均插入鳜类的鳜属（Siniperca）和少鳞鳜属（Coreoperca）之间，这为鳜类的非单系起源提供了明显的证据。少鳞鳜属似乎与代表太阳鱼科的Centrachus属亲缘关系更近，而在少鳞鳜属，日本少鳞鳜（C. kawamebari）位于系统树基部，中国少鳞鳜（C. whiteheadi）和朝鲜少鳞鳜（C. herzi）形成姐妹种。在鳜属中，长身鳜（S. roulei）位于基部，麻鳜（S. fortis）次之，鳜（S. chuatsi）和大眼鳜（S. kneri）是最分化的，并与暗鳜（S. obscura）形成姐妹群。而斑鳜（S. scherzeri）和波纹鳜（S. undulata）的系统发育位置不确定。 然而，不同的系统发育重建方法得到的系统发育树拓扑结构并不完全一致，且只有paramatric bootstrap检验能显著拒绝鳜类的单系性（P < 0.01）假设，支持鳜类的并系起源。鳜科的非单系起源可能表明，传统分类上建立鳜科的“共同离征”，比如说圆鳞，可能是至少两次独立起源产生的。基于最优的系统发育假设，采用贝叶斯松散分子钟，首次为鳜类鱼类的进化提供了分子钟尺度。鳜属大约起源于22.71±4.84 Mya，从渐新世到中新世之交辐射到更新世，在中新世伴有几次快速的成种事件；而少鳞鳜属最有可能起源于约22.90±3.78 Mya。 核基因的内含子被普遍用作系统发育标记，但是当产生系统发育假设时，关于排序策略和插入/缺失的处理方法的一系列问题并没有明确的阐述。通过设置不同的比对参数，采用Clustal x和POY 3.0.11对核基因S7核糖体蛋白（rpS7）基因内含子2序列进行比对，进而探讨鳜类的系统发育。比对产生的空位分别处理成缺失性状（missing data），用GapCoder软件对空位进行编码并将这些编码附加在原有序列之后，以及将不能排定的位点去掉。处理好的序列矩阵采用最大简约法、最大似然法和贝叶斯法分别构建分子系统发育树。用一致节点的总数目（MP：BP ≥ 75%；ML：BP ≥ 75%；BI：PP ≥ 0.95）来评价分析策略。发现，POY软件（gap cost分别为1和2）比对得到的数据建树一致性节点数均比Clustal x比对建树的一致性节点数高。采用了gapcoder编码空位（gap）的数据建树普遍比其它两种方法好。同时，将不能排定的位点剔除会使系统发育信息减少，对系统发育分析是不利的。基于POY软件（gap cost = 2）比对得到的数据构建的系统发育树中，鳜属和少鳞鳜属的单系性得到支持，但鳜类的单系性由于N. spinosus的插入被破坏。在少鳞鳜属中，朝鲜少鳞鳜（C. herzi）位于基部，中国少鳞鳜（C. whiteheadi）和日本少鳞鳜（C. kawamebari）形成姐妹种。在鳜属中，麻鳜（S. fortis）和波纹鳜（S. undulata）聚成一枝，其它种类形成另一枝：斑鳜1（S. scherzeri 1）位于基部，长身鳜（S. roulei）和斑鳜2（S. scherzeri 2）次之，鳜（S. chuatsi）和大眼鳜（S. kneri）是最分化的，并与暗鳜（S. obscura）形成姐妹群。 我们选用一种免疫分子，即viperin基因来重建鳜类的系统发育。为了评价viperin基因的系统发育意义及它与其它基因的一致性，采用单独以及联合的方法分析7307bp的分子数据，这些数据包括cyt b、16S rRNA和细胞色素c氧化酶亚基1（CO1）这三个线粒体基因，以及核基因viperin基因和S7核糖体蛋白基因（rpS7）内含子1和2。各基因片段的系统发育意义和系统发育一致性通过一致性检验、一致节点数和PBS（Partitioned Bremer support）来确定。尽管检测到线粒体基因和核基因之间的系统发育信号的显著异质性，通过AU检验（approximately unbiased test）和SH检验（Shimodaira-Hasegawa test）都支持基于viperin基因构建的贝叶斯树是最佳拓扑结构树，其拓扑结构为（（中国少鳞鳜，（日本少鳞鳜，朝鲜少鳞鳜）），（（暗鳜，斑鳜），（（波纹鳜，麻鳜），（长身鳜，（大眼鳜，鳜）））））；而基于其它基因片段和联合数据构建的贝叶斯树都被显著拒绝。六个基因片段的拓扑评估表明，在现有的采样水平上，viperin基因比本研究中所选用的其它基因的系统发育适用性更好，将该基因用于其它鱼群的系统发育分析可能会很有趣。 从采自不同地点、寄主和寄生部位的范尼道弗吸虫（Dollfustrema vaneyi）和合肥道弗吸虫（D. hefeiensis）共60个个体中扩增并克隆得到完整的核糖体转录间隔区（ITS1-5.8S-ITS2）序列。通过计算P-distance遗传距离和系统发育重建，以探讨ITS在物种鉴定和系统发育重建中的意义。在范尼道弗吸虫的38个个体中，发现44个多态位点及21个单倍型；而在合肥道弗吸虫的22个个体中，发现43个多态位点和16个单倍型。两种寄生虫之间没有共享的单倍型。两种寄生虫之间的单倍型多样度较核苷酸多样度更为相似。所有用于分析的样本的ITS1种间遗传距离变化范围在0.0441—0.0744，平均为0.0536，种内遗传距离在0—0.0421之间，平均为0.00948；ITS2种间遗传距离变化范围在0.0513—0.0736，平均为0.0576，种内遗传距离在0—0.0435之间，平均为0.00525。种间遗传距离远远大于种内距离；表明以ITS1和ITS2为遗传标记，可以在物种水平上对这二个种相似种进行准确的鉴定。系统发育分析（包括邻接法，简约法，最大似然法和贝叶斯法）都得到两个支持率很高的分枝，分别对应于范尼道弗吸虫和合肥道弗吸虫。然而，两个物种的内部进化关系并不一致，尽管它们均未显示与地理和寄主相关联的特异性结构，但能说明这两个种含有复杂的进化历史。
语种	中文
公开日期	2010-11-16
页码	147
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12106]
专题	水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	陈达丽. 鳜类及其两种牛首科寄生虫的系统发育研究, Molecular Phylogeny of sinipercid fishes (Perciformes: Sinipercidae) and their two bucephalid digeneans (Digenea: Bucephalidae)[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2007.

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