海洋蟹類的分子系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究.pdf

1、蟹類是十足目甲殼動(dòng)物中最大的一支，廣泛分布在海洋環(huán)境中，在維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)作上有舉足輕重的地位。蟹類的物種繁多，但由于其形態(tài)分類特征相對(duì)集中，給傳統(tǒng)分類學(xué)帶來(lái)了許多困惑，對(duì)其分類系統(tǒng)研究尚存在不少爭(zhēng)議。本研究應(yīng)用分子系統(tǒng)發(fā)育學(xué)方法，以18S rRNA基因、線粒體16S rRNA基因和線粒體細(xì)胞色素C氧化酶亞單位I(CO I)基因序列片段為分子標(biāo)記，結(jié)合形態(tài)學(xué)特征對(duì)臺(tái)灣海峽13個(gè)蟹類樣品以及印度洋中脊海區(qū)2個(gè)蟹類樣品的分類地位做出

2、了評(píng)價(jià)，并對(duì)初級(jí)蟹類的分類地位進(jìn)行了探討。主要研究結(jié)果如下： 1．依據(jù)蟹類的形態(tài)分類特征以及相關(guān)圖譜對(duì)樣品進(jìn)行了形態(tài)學(xué)鑒定，結(jié)果為15個(gè)樣品分別為銹斑蟳、疾進(jìn)蟳、變態(tài)蟳、銳齒蟳、直額蟳、紅星梭子蟹、中華近方蟹、日本大眼蟹、強(qiáng)壯菱蟹、酋婦蟹、特異大權(quán)蟹、火紅皺蟹、鋸額擬蛙蟹和綿蟹。14個(gè)種分別屬于7個(gè)科，10個(gè)屬。并構(gòu)建了樣品系統(tǒng)樹(shù)。 2．檢索基因庫(kù)，收集各種分子標(biāo)記信息，摸索PCR反應(yīng)條件，對(duì)蟹類的18SrRNA、16S

3、 rRNA和CO I基因擴(kuò)增體系進(jìn)行了優(yōu)化，順利擴(kuò)增了9種臺(tái)灣海峽的蟹類以及2種大洋蟹類的18S rRNA和CO I基因序列片段，4種臺(tái)灣海峽的蟹類以及2種大洋蟹類的16S rRNA基因序列片段。其中18條序列已在GeneBank等國(guó)際三大基因庫(kù)公布，序列號(hào)為EU284139—EU284156。 3．通過(guò)分析蟹類18S rRNA和線粒體16S rRNA以及CO I基因序列片段，發(fā)現(xiàn)18S rRNA僅含有一個(gè)約50bp的高可變區(qū)，

4、最為保守，適合科以及科以上系統(tǒng)發(fā)育研究；CO I基因序列變異性最高，適合屬種之間的研究，線粒體16S rRNA既有保守區(qū)又有可變區(qū)，相對(duì)CO I基因保守性很高，但相對(duì)18S rRNA變異性強(qiáng)，最適合做蟹類的物種鑒定以及系統(tǒng)發(fā)育研究。 4．利用本實(shí)驗(yàn)擴(kuò)增的序列結(jié)合GeneBank檢索的相關(guān)序列，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，并結(jié)合形態(tài)系統(tǒng)樹(shù)，對(duì)樣品作比較明確的系統(tǒng)發(fā)育定位，探討了蟹類起源問(wèn)題。18S rRNA系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)由方蟹總科、沙蟹總科、溪蟹

5、總科和梭子蟹總科四個(gè)科組成，它們和蛙蟹科距離相當(dāng)，應(yīng)起源于同一共同祖先。在18S rRNA系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，樣品中的5種蟳首先聚合在一起，遺傳距離小，親緣關(guān)系近，與傳統(tǒng)分類相符合；中華近方蟹首先和平背蜞聚合，與傳統(tǒng)分類一致；在18S rRNA系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)中，高等蟹類和蛙蟹首先聚合，顯示蛙蟹和高等蟹類的關(guān)系更加親密，綿蟹則處于較低等的地位。CO I基因系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)展現(xiàn)疾進(jìn)蟳和直額蟳親緣關(guān)系緊密，銳齒蟳和變態(tài)蟳關(guān)系較近，而銹斑蟳則與前4種蟳親緣關(guān)系