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越南鲇(Silurus cochinchinensis)隶属于硬骨鱼纲(Osteichthyes)鲇形目(Siluriformes)鲇科(Siluridae)鲇属(Silurus)。越南鲇属于初级淡水鱼类,在华南地区有广泛的分布,是研究华南地区淡水鱼类亲缘生物地理学的理想材料。
本论文以越南鲇作为研究材料,结合形态学数据、线粒体DNA序列信息,研究越南鲇在形态学上的变异程度、种群遗传结构、分子系统发育关系和亲缘地理关系,结合地质历史事件与进程,探讨越南鲇在华南地区可能的亲缘地理模式,这对进一步研究我国华南地区淡水鱼类区系的形成具有重要的理论意义,并将为理清越南鲇的分类问题提供分子生物学证据和鉴别手段。
越南鲇样品采自华南地区的18条水系,包括珠江水系的东江、流溪河、西江的支流柳江、桂江、罗定江和北流河,广东沿海的韩江、榕江、漠阳江和鉴江,广西沿海的南流江、防城河和北仑河,福建的木兰溪,以及海南的昌化江、南渡江和万泉河。研究结果如下:
1.通过对18条水系113尾越南鲇样品的Cytb基因和COI基因进行序列分析,获得两个基因共1755bp的序列,其中有277个核苷酸变异位点(占全序列的15.84%),共定义73个单倍型。华南地区越南鲇种群的单倍型多样性为0.989,核苷酸多样性为0.032,表现出丰富的遗传多样性和较高的进化潜力。
2.基于Cytb基因和COI基因序列单倍型构建的系统发育树和单倍型网络图表明,华南地区18条水系越南鲇种群的73个单倍型聚为2支(Ⅰ和Ⅱ)。Ⅰ支由珠江水系的流溪河(LXH)、东江(DON)、罗定江(LDJ)和北流河(BLU),广东东部沿海水系韩江(HAN)、榕江(RON)、木兰溪(MLX),广东西部沿海水系鉴江(JAN)、潭江(TAN)、漠阳江(MOY),广西南部沿海水系防城河(FCH)、北仑河(BLN)、南流江(NLU)以及海南岛的三条水系南渡江(NDU)、昌化江(CHU)和万泉河(WOU)共16个水系的种群组成;广西北部的西江支流桂江(GUI)和柳江(LIU)的种群聚为另一支(Ⅱ支)。Ⅰ支和Ⅱ支之间的平均变异率为7.85%,表明两支之间有较大的遗传分化,可见华南地区18条水系中桂江与柳江的种群已分化成在遗传上较为独立的一群。
3.根据单倍型网络图的结果推测,昌化江可能是华南地区越南鲇的扩散中心。结合分子钟计算结果,我们推测海南岛昌化江的越南鲇种群在中新世晚期一方面沿着该区的古河道分别进入广西南部沿海的北仑河、防城河、南流江;另一方面沿该区共通河道向华南沿海其它各水系扩散,进入广东西部沿海的鉴江、漠阳江和谭江等独立入海水系;经珠江口进入珠江水系;进一步向东扩散至广东东部沿海的榕江、韩江直至福建沿海的木兰溪。此外,昌化江种群在海岛也分别向南渡江和万泉河扩散。
4.分子变异分析(SAMOVA)表明,地理区间的变异高达69.51%,而地理区内种群间和种群内分别仅占26.14%和4.35%。错配分布分析和中性检验皆表明华南地区这18条水系的越南鲇在整个种群上保持相对稳定,没有发生明显的种群扩张。
5.对18条水系219尾越南鲇的6个可数性状和29个可量性状进行了测量和分析。可数和可量性状的主成分分析均表明,分子系统树Ⅰ支和Ⅱ支的种群在形态上并没有出现明显的分化。