COⅠ和16S rRNA基因序列在鳎科(Soleidae)鱼类种类鉴定中的适用性研究

文中探讨了线粒体COⅠ(线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ)和16S rRNA基因片段的遗传特性及其在鳎科鱼类种类鉴定和系统演化中的适用性。通过测序和下载GenBank中的相关数据,分别获得了鳎科14属24种鱼类的65个个体的COⅠ基因片段以及14属23种鱼类的62个个体的16S rRNA基因片段。从碱基组成来看,除北海牛舌鳎(Buglossidium luteum)的16S rRNA序列中A+T含量为49.8%以外,其余种类的A+T含量均高于50%。COⅠ片段的碱基变异比例(约占45.5%)略高于16S rRNA片段(约占44.3%)。序列变异程度分析表明,COⅠ基因在种内和属内种间的平均K2P遗传距离分别为0.33%和19.91%,而16S rRNA的相应值分别为0.26%和7.19%。前者种内和种间的遗传差异约为60倍(个别最小相差19倍),符合Hebert的相差10倍的物种鉴定标准;后者种内和种间的差异也有28倍(个别最小差值为5倍)。因此,COⅠ和16S rRNA序列均适用于鳎科鱼类的种类鉴定。另外,2种基因片段的遗传距离在不同分类阶元的分布上存在重叠,由于COⅠ序列的遗传距离重叠区域存在于较高的阶元之间(种间、属、科),而16S rRNA序列的重叠区域存在于较低的阶元之间(种内、种间、属)。因此,在应用这2个片段做系统演化研究时,应根据研究的不同系统水平需要选择适当的分子标记。

5种鳎科鱼类核糖体ITS1序列比较

核糖体基因在很长一段时间内被认为严格遵循协同进化方式,但是在很多种类中都发现了明显的序列多态性,表明其是非协同进化。为了检测鳎科鱼类核糖体内转录间隔区1(ITS1)序列是否存在多态性,并探究其能否作为种类鉴定的分子标记,本研究克隆获得了5种鳎科鱼类共118条ITS1全序列。结果显示,眼斑豹鳎具有两种差异显著的片段类型,表明其在基因组中遵循非协同进化方式;而在其余4种鳎科鱼类中均没有发现序列多态性,表明其为协同进化。序列分析显示ITS1具有明显的种间长度异质性,最短的序列出现在蛾眉条鳎(412 bp),最长的为眼斑豹鳎(585 bp)。碱基分析显示ITS1序列在5种鳎科鱼类中都呈现出相同的趋势:C>G>A>T,且GC含量为69.5%,远高于AT含量。聚类分析显示除眼斑豹鳎外,所有鳎类均单独聚为一支,种类区分度非常明显,表明ITS1序列能够作为种类鉴定的分子标记。但是眼斑豹鳎的一个克隆和东方箬鳎聚为一支,这种序列多态性对种类鉴定产生了干扰,因此用具有多态的ITS1序列作为分子标记时一定要有足够的克隆数量,避免因数据不充分而得到不正确的结论。