幼体扩散对海洋鱼类谱系地理格局的影响—以棱梭为例

The genetic diversity distribution pattern of marine fishes was the results of multiple factors working together, such as changes of ancient geology and climate, currents and temperature, life characters, and so on.Liza carinatus is an important economic fish of Mugilidae and no phylogeographic studies on this species has been conducted. L. carinatus is a proper object for studying the dispersal ability of marine fishes and how the phylogeographic pattern of marine fishes was affected by the relative factors because its pelagic larvae and adults with poor dispersal ability. In the present study, the phylogeographic pattern and biogeographic evolution progress of L. carinatus was examined by mitochondrial DNA and microsatellite DNA, which may be affected by change of the late Quaternary period, marine environment, and the geological structure features. The results of present study can improve our understanding on the dispersal capibility of marine fishes, set the theoretical foundation for exploiting and protecting C. carinata, advance the development of molecular phylogeography and protection of the marine biodiversity, and therefore, it is of great significance and importance for the other similar species.

海洋鱼类当前的遗传多样性分布模式受到古地质、古气候的变迁和洋流、温度等海洋环境因素以及物种自身的生活史特征等多个因素共同作用。棱梭是鲻科鱼类中常见的具有较高经济价值的种类之一，其谱系地理学研究方面尚属空白。棱梭幼体的扩散能力对其种群遗传结构可能有很重要的影响，因此棱梭是估算海洋鱼类扩散能力及探讨相关因子对海洋鱼类谱系地理格局影响机制的合适对象。本研究通过线粒体DNA和微卫星DNA两种标记技术的结合对棱梭开展研究，旨在阐明棱梭群体遗传多样性的地理分布格局及其生物地理演化过程，探讨其幼体扩散能力以及古气候和古地质事件、当今的海洋水文分布状况和地质构造特征等环境因素对棱梭现有谱系地理格局形成的影响。研究成果可以获得海洋鱼类扩散能力知识，不仅为棱梭种质资源现状的评价、管理和合理开发利用提供遗传学背景资料和科学依据，同时对促进我国海洋生物分子谱系地理学研究与国际接轨也具有积极意义。

棱梭（Liza affinis）是一种经济价值较高的鲻科鱼类。本研究综合运用了形态学、线粒体DNA序列和微卫星标记分析等多种方法对棱梭的群体遗传多样性和遗传结构进行了系统研究，揭示了历史地理事件、生态环境因子和鱼类自身习性等因素对海洋鱼类地理系统格局的共同影响。主要研究结果如下：（1）形态特征分析和DNA条形码研究的结果均支持中国近海棱梭的拉丁名应为Liza affinis，而我国近海是否存在真正的Liza carinata尚需进一步研究。并对包含棱梭在内的鲻科（Mugilidae）6属17种鱼类的COI基因片段的序列比较、分子树构建和系统进化研究，研究结果验证了线粒体COI基因作为DNA条形码对鲻科鱼类进行物种鉴定的有效性，并可用于辅助探讨鲻科科下属、种分类阶元系统发育问题。（2）我国沿海的棱梭群体整体上在形态学、耳石形态学、mtDNA控制区及Cyt b序列及微卫星标记上不具有谱系结构，群体间不存在遗传分化，属于系统发育上连续的类群，在空间上的分布也是连续的分布类型；但是所有标记方法均显示虎门群体与其他群体存在一定的遗传差异，虎门群体位于珠江口内，属半封闭海湾，推测特殊的地理位置可能使其与其他群体间的交流存在一定的障碍。. 本研究结果从形态和分子标记两个层次系统研究棱梭的遗传多样性、种群遗传结构及其地理分布格局，通过与同属其他种类的比较分析，推测棱梭幼鱼的扩散能力及西北太平洋古气候和古地质事件和当今的海洋水文分布状况等因素是其形成现有系统地理格局的主要原因。根据我们的研究结果，中国沿海的棱梭群体整体上可以作为一个遗传管理单元，但是虎门群体因其特殊性应当引起重视。在本项目的资助下，项目组成员共参加国际、国内学术会议6人次；项目组成员已发表SCI论文3篇，中文核心期刊2篇；已接收SCI论文1篇、中文期刊论文2篇，撰写中SCI论文1篇；培养硕士和博士研究生各1名，在站博士后1名。