簾蛤科貝類分子系統(tǒng)學研究.pdf

1、簾蛤科是異齒亞綱雙殼貝類中種類最為豐富的一個科,該科包含14個亞科共800多種現(xiàn)生種類。因為簾蛤科貝類很多為大、中型種類且屬于海洋底棲環(huán)境中的優(yōu)勢種,所以在生態(tài)及經(jīng)濟上都具有重要的價值。但是,由于多樣性程度高卻缺乏有效的研究,一直以來人們對簾蛤科貝類之間的進化關系不夠了解,從而導致該科種上水平的分類學相對比較混亂。與此同時,因為受到種間平行進化與種內(nèi)生態(tài)型繁雜等因素的影響,簾蛤科很多種類的種內(nèi)與種間形態(tài)差異不甚明顯甚至存在相互重疊的現(xiàn)象

2、,所以這些貝類種的界限很難甚至不可能單靠形態(tài)特征進行有效地界定。
　　分子系統(tǒng)學是研究物種間相互關系的有效工具,而且已經(jīng)有很多研究開始利用分子手段來解決簾蛤科貝類問的系統(tǒng)學問題。但是以往研究所包含的簾蛤科貝類種類與所使用的分子標記一般較少,所以該貝類類群間的相互關系至今還存在很多問題。這些問題從種的水平到整個科的水平普遍存在。本文擬利用多種分子系統(tǒng)學策略進一步研究簾蛤科貝類間特別是中國沿海類群內(nèi)的系統(tǒng)學及分類學問題。
　　首

3、先,選取135種雙殼貝類(其中簾蛤科種類128種,簾蛤超科非簾蛤科種類5種,其它雙殼貝類外類群2種),利用兩個線粒體基因序列(COI、16S)和一個核編碼蛋白基因序列(H3)進行了簾蛤科貝類種上水平的系統(tǒng)發(fā)生學研究:利用PAUP進行了最大儉約法分析,利用PhyML進行了最大似然法分析,并利用MrBayes進行了貝葉斯法分析。本研究的結果表明,傳統(tǒng)意義上的簾蛤科并非單系發(fā)生的而且簾蛤科內(nèi)大多數(shù)名義上的亞科和屬也是并系甚至是復系發(fā)生的,這說

4、明現(xiàn)行的簾蛤科分類體系并不能有效的反映這個貝類類群真實的進化關系?；谙到y(tǒng)發(fā)生學分析結果,本研究對簾蛤科內(nèi)中國沿海分布的某些類群進行了分類學修訂。根據(jù)其系統(tǒng)發(fā)生學地位,本研究證明雪蛤?qū)俸兔苌w蛤?qū)俨⒎峭锂惷?并將后者置于簾蛤亞科之內(nèi),將雪蛤亞科內(nèi)的杓拿蛤?qū)俸突母驅(qū)俜謩e置于簾蛤亞科和綴錦蛤亞科之內(nèi),同時,本研究將原簾蛤亞科皺紋蛤?qū)俚奶峒用⒏騺唽偬嵘搅藢俚牡匚?但仍置于簾蛤亞科之內(nèi)。
　　其次,利用中國沿海分布的60余種簾蛤科貝類

5、的315個個體在種水平上進行了DNA條形碼分析。由于種內(nèi)和種間表型的多態(tài)性,很多簾蛤科貝類種的界限單靠形態(tài)特征很難界定。DNA條形碼是加拿大人赫伯特于2003年提出的一種利用DNA序列來鑒定生物物種的分子技術。近年來,很多研究證實了DNA條形碼在物種鑒定和隱存種發(fā)掘等方面具有強大的功能。所以,DNA條形碼或許能夠快速界定簾蛤科貝類的種的界限。本研究利用遺傳距離和系統(tǒng)樹兩種分析手段進行了DNA條形碼分析,并進一步利用TaxonDNA進行了

6、MOTU分析。DNA條形碼的研究結果表明,除了餅干鏡蛤和鋏鏡蛤這兩個種的條形碼序列混雜在一起之外,其余種類都具有其獨特的條形碼簇;在利用形態(tài)不能確定種名的26個個體中,12個被鑒定到了已知種,其余的14個個體形成了5個單獨的支系,這些支系可能代表著未描述的種,或者至少是在國內(nèi)還未被記錄的種類。另外,本研究在5個傳統(tǒng)的形態(tài)種中發(fā)現(xiàn)可能有隱存種現(xiàn)象的存在。本研究證明了DNA條形碼的確能夠有效地進行簾蛤科貝類的種類鑒定,同時也能在種水平的分類

7、學研究中為我們提供新的信息。本研究認為DNA條形碼能通過指示鑒別性的形態(tài)特征、為分類學修訂提供有用信息和標示隱存種等方式來輔助分類。
　　最后,以綴錦蛤亞科巴非蛤?qū)僭Y錦蛤亞屬的貝類為例,探討了如何通過增加基因位點數(shù)目與增加采樣點和采樣量來確定DNA條形碼研究中揭示出的隱存種的種的地位。隱存種的研究對我們理解生物多樣性及種的形成機制等都具有極其重要的意義。本研究共選取了兩個線粒體基因(COI和16S)和四個核基因(H3、18S、2

8、8S和ITS1)進行了分析。利用DNASP對每個基因片段進行了遺傳多樣性分析,利用TaxonDNA將條形碼(COI)歸類到不同MOTUs,然后將這些MOTUs看做不同的種,利用6個基因片段對這些疑似的種進行了迭代性分析:首先,對每個基因片段進行了遺傳距離的分析;其次,基于每個基因分別構建了鄰接網(wǎng)絡圖;最后,將6個基因片段整合在一起利用PAUP和MrBayes分別構建了最大儉約樹和貝葉斯樹。多基因片段迭代性分析的結果表明鋸齒巴非蛤在DNA