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。

华南沿海西部美丽小条鳅基于线粒体控制区的种群遗传变异及亲缘地理格局

为研究其种群遗传变异和亲缘地理格局,分析了107尾采自华南西部和海南岛的12条水系的美丽小条鳅(Micronoema-cheilus pulcher Nichols)控制区934-938 bp的序列,其中有79个核苷酸变异位点。分子变异分析(AMOVA)表明,种群间的遗传变异占46.88%,种群内的遗传变异占55.06%。基于36个单倍型的系统树显示,12条水系的种群聚成两支。其中,广西沿海诸独立水系(防城河、峒中河、北仑河、南流江)和西江水系与广东漠阳江和潭江水系关系密切,而海南岛万泉河和南渡江与广东鉴江水系关系密切。根据嵌套进化枝系地理分析(NCPA)推测,防城河周边地区可能是美丽小条鳅的扩散中心,该物种可由此区域通过两条途径扩散:(1)沿西江水系向广西沿海独立水系至广东漠阳江和潭江水系扩散;(2)向海南岛诸水系再至雷州半岛的鉴江水系扩散。在演化过程中,曾发生片断化事件、长距离建群和持续的分布区扩张。

华南西部及海南岛美丽小条鳅种群遗传变异与亲缘地理

通过分析108尾采自华南西部12条水系的美丽小条鳅(Micronemacheilus pulcher)mtDNA细胞色素b(cytb)基因全序列,研究其种群遗传变异和亲缘生物地理格局。美丽小条鳅的cytb序列包含138个核苷酸变异位点(占全序列12.11%)。分子变异分析(AMOVA)显示,分子遗传变异主要来自种群内(58.53%)和地理区内种群间(42.84%)。采用邻接法构建的39个单倍型的NJ系统树显示,12条水系的美丽小条鳅聚成两支。其中,广西沿海诸独立水系(防城河、峒中河、北仑河、南流江)和横穿广东和广西的西江水系与广东漠阳江和潭江水系关系密切;而海南岛万泉河和南渡江与广东鉴江水系关系密切。根据嵌套进化枝系地理分析(NCPA)推测,与越南毗邻的防城河周边地区可能是美丽小条鳅的扩散中心,该物种可由此区域通过两条途径扩散:1)沿西江水系向广西沿海独立水系至广东漠阳江和潭江水系扩散;2)向海南岛诸水系再至雷州半岛的鉴江水系扩散。在演化过程中,曾发生片断化事件、长距离建群和持续的分布区扩张。