中国近海带鱼科鱼类分类与系统进化研究

Trichiurid fishes are one of the most important economic fisheries, which are generally benthopelagic on continental shelves and slops and distributed in tropical to warm temperate waters worldwide. They play an important role in the marine fishery resources and marine ecology of the world. However, the classification and nomenclature of the trichiurid fishes is rather confused, and the origin, speciation and historical evolution is still unclear. This present study was made to clarify the classification and phylogeney of the family Trichiurdae. For this purpouse, we chose the morphological taxonomy and DNA molecluar markers, and combination the morphology, DNA sequence and historical biogeography information to solve the follows three scientific questions: 1) to verify the classification status of the two subfamilies within family Trichiuridae, 2) to confirm the species validity and diversity of family Trichiuridae, 3) to provide effective proofs for the origin, speciation and historical evolution of genus Trichiurus. Based on this study, we will establish a natural taxonomic system and phylognetic relations among the trichiurid fishes, reveal their geological distribution patterns and historical evolution process. The results may provide insights into the studies on resource exploitation and utilization, conservation of biodiversity and development of sustainable fisheries in trichiurid fishes.

带鱼科鱼类资源量大、营养价值高，是暖温性中下层重要经济鱼类，在世界海洋渔业资源和生态系统中占据十分重要地位。虽然带鱼科的系统分类研究已有250多年的历史，但该科的属种划分及命名多年来争论不休，其起源分化、历史演化过程及进化发展模式等重要系统生物学问题尚不清楚。本项目以中国近海带鱼科鱼类为研究对象，在原有的研究基础上，充分结合形态分类学和分子系统学方法，采用形态学度量、DNA序列和历史生物地理学信息联合数据分析方法来深入研究：1）带鱼科的2个亚科阶元划分设想验证，2）带鱼科的物种有效性及其物种多样性，3）带鱼属的起源分化及其进化历史，以期建立完善的带鱼科鱼类分类系统，阐明该类群的系统地理分布格局以及历史进化过程，为我国乃至世界带鱼科鱼类资源的开发利用、生物多样性保护以及渔业生态系统研究提供科学依据。

带鱼科鱼类广泛分布于太平洋、印度洋和大西洋的温带至热带沿海，是世界暖温性中下层重要经济鱼类。但是带鱼科尤其是带鱼属种间形态十分相似，一些重要种类的物种划分及命名存在诸多混乱和争议，对其起源分化、系统进化及历史演化过程等重要问题研究非常不足。本项目采用形态分类和DNA分子标记，研究了中国近海带鱼科鱼类的分类和系统进化和，主要研究结果如下：1）澄清了带鱼Trichiurus japonicus和南海带鱼Trichiurus nanhaiensis在分类上的混乱和分歧，明确带鱼T. japonicus的命名及分类学地位，确认了南海带鱼T. nanhaiensis的物种有效性；2）通过外部形态测量和内部骨骼解剖查明了带鱼属鱼类的形态学差异；3）明确了带鱼属种间线粒体DNA的遗传分化程度，分析了带鱼属鱼类的系统发育谱系的分歧时间，阐明了种间的系统进化关系和物种分化的历史进程；4）提出线粒体COI基因可作为中国近海带鱼科种类鉴定的有效DNA条形码，亦可以探讨带鱼科属间的系统进化关系，但可能不太适用于带鱼属近缘种间系统进化关系分析的观点；5）开发了沙带鱼、带鱼、南海带鱼、短带鱼和小带鱼等5种鱼类的微卫星DNA分子标记，为这些物种的种群遗传资源研究提供数量丰富的有效分子标记和技术支撑，也为带鱼科相应属、种的系统进化关系研究提供新的分析手段和研究视角；6）研究了南海北部雷州半岛沿岸沙带鱼群体的微卫星DNA，发现雷州半岛沿岸的沙带鱼至少存在两个独立的种群，需要采用不同的渔业管理策略来进行保护和管理。