基于DNA条形码基因和核基因的美丽小条鳅隐存多样性研究

为揭示华南地区美丽小条鳅(Micronemacheilus pulcher)的隐存多样性及其地理分布格局,同时为美丽小条鳅的精准管理和保护提供重要理论背景知识,本研究采集了华南地区多个水系19个地理群体共计102尾美丽小条鳅样本,测定了所有样本的DNA条形码标准基因(线粒体COI基因)与部分样本的糖基转移酶基因(Glyt基因),综合了系统发育分析、遗传距离估算、等位基因网状图分析、物种有效性界定等方法,基于COI基因的系统发育结果显示,美丽小条鳅存在两个主要谱系(I和Ⅱ),谱系Ⅰ主要由珠江水系、漠阳江水系、南流江水系群体构成,谱系Ⅱ由海南岛的陵水河水系和南渡江水系群体组成。另外,研究发现谱系Ⅰ可以细分为三个严格地理分布的子谱系(Ⅰ-1,Ⅰ-2和Ⅰ-3),其中子谱系Ⅰ-1由珠江水系的西江、北江和南流江水系的群体组成,子谱系Ⅰ-2和Ⅰ-3分别由珠江水系的东江群体和漠阳江水系群体组成;谱系Ⅱ可以分为子谱系Ⅱ-1和Ⅱ-2,分别由陵水河水系群体和南渡江水系群体组成。遗传距离估算发现谱系Ⅰ和Ⅱ之间的遗传距离达到5.83%,谱系Ⅱ的两个子谱系之间的遗传距离到达2.92%,大于2%的DNA条形码物种鉴定阈值。基于Glyt基因的系统发育分析未获得严格的谱系分化,但是等位基因网状图支持大陆群体和海南岛群体以及海南岛的陵水河水系群体和南渡江水系群体的进化独立性。基于COI基因的ABGD(automatic barcode gap discovery)和PTP(poisson tree process)分析和联合两个基因的BPP(bayesian phylogenetics and phylogeography)分析均支持谱系Ⅰ、子谱系Ⅱ-1和子谱系Ⅱ-2为三个独立物种,表明美丽小条鳅至少包含三个隐存种。研究结果表明美丽小条鳅的多样性可能被低估,亟需使用形态度量学、更高覆盖度的和多种类型的分子标记来全面系统揭示其隐藏的遗传多样性,为美丽小条鳅全面精准的管理保护提供数据支持。

多基因联合揭示海南鲌的遗传结构与遗传多样性

海南鲌(Culter recurviceps)是我国华南地区重要经济鱼类,由于受到近些年水利开发、过度捕捞、环境污染等诸多因素的影响,其资源量快速下降,亟需得到更多的关注和保护。为保护和合理开发海南鲌种质资源,本研究采集了华南地区23个地理群体207尾海南鲌样本,测定了2个线粒体基因(Cytb和ND2)并从BarcodeofLifeDataSystem数据库获得相对应线粒体COI基因,结合多种分析方法(系统发育分析、分化时间估算、单倍型网状图、群体遗传分析和Mantel检验)对海南鲌的遗传结构和遗传多样性展开研究。系统发育分析和单倍型网状图表明华南地区海南鲌群体被分成3个谱系(I、II和III),其中谱系I和III由珠江的群体组成,谱系II由海南岛的群体组成。分化时间估算发现3个谱系之间的分化时间介于0.028–0.251Ma之间,表明华南地区更新世气候变化可能是造成海南鲌谱系分化的重要原因。群体遗传分析发现海南鲌群体之间存在极显著的遗传分化(FST=0.511,P<0.001),并且符合距离隔离模式(R=0.348,P=0.0010)。群体动态历史分析表明,海南鲌群体可能在0.010–0.025 Ma经历了群体扩张,表明更新世的气候波动也影响了海南鲌的群体大小和分布。综上所述,海南鲌群体由3个谱系组成,更新世气候变化是导致3个谱系分化和影响海南鲌群体动态历史的重要因素。此外,海南鲌群体之间的遗传分化也可能受到了空间距离的影响。