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杯形珊瑚属(Pocillopora)隶属于石珊瑚目(Scleractinia),是珊瑚礁架设复杂三维结构的重要种类,主要分布在热带和亚热带浅海水域。本属的物种由于易受生长环境和地理条件塑造,其生长型变化较大,尽管前人做了很多研究,但在分类和进化地位界定上长期困扰珊瑚分类学家,目前尚未形成统一定论。在全球珊瑚礁生态系统发生了明显的退化的背景下,摸清珊瑚的种质资源及其基因流方向不仅可为珊瑚礁生态系统保护与合理利用提供理论基础,也可提供实际指导。本论文选择选择鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)这一印度-太平洋广布种为模式生物,对其不同地理群体的遗传结构进行调查和评估具有显著的理论与实践意义。
本研究在中国南海海域采集了杯形珊瑚属(Pocillopora)4个主要物种,应用A18S-ITS4核基因片段为分子标记,探讨了其系统发育关系和进化地位,结果显示:NJ与MP两种系统发育树结果一致,都说明了杯形珊瑚属(Pocillopora)是从一个单一种进化而来的,属于连续的、过渡的进化类型,并且认识到属内物种之间的进化关系和地位。同时证明了A18S-ITS4基因片段可以作为分子鉴定时种水平的良好标记。
进一步本研究选择了杯形珊瑚属中的鹿角杯形珊瑚为研究对象,样品来源于中国的西沙群岛,海南岛和广东万山群岛,而其他种群的5.8S-ITS2基因数据由Genbank数据库获得。通过多种生物软件分析了该基因序列多样性,研究了不同地域种群间的遗传差异和亲缘关系。结果显示:在5.8S-ITS2基因的全部鹿角杯彤珊瑚(Pocillopora damicornis)个体中共检测到44个多态位点,单倍型个数为38个。单倍型分布频率和分子变异分析数据指出,鹿角杯形珊瑚不同地理种群间具有明显的遗传结构。根据单倍型相互关系中点网络图的分析,说明太平洋地区的鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)有明显的基因流方向:以大堡礁为基因源向太平洋两侧流动,中国种群处于太平洋西侧鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)基因流的一个重要节点上。这一研究结果可为中国的珊瑚礁保护和珊瑚礁退化修复策略制定提供有力的理论基础。