蛸科头足类疑难种、属分类学和DNA条形码研究 —以短腿蛸群、长腿蛸群和小孔蛸属为例

Octopodidae animals are the largest groups in Cephalopoda. They are also one of the most confusing groups in the international taxonomy and systematics, especially in the tropical waters of China where the study of a large variety of groups remain poorly documented. The project aims to study the three confusing genera (groups): short-armed octopus group, long-armed octopus group as well as Cistopus species. Based on the comparison of the existing specimens and the new collections, the integrative taxonomy method of traditional taxonomy, DNA barcode technology and ecology information will be adopted mainly to resolve uncertain and cryptic species identification, new species and genera description, as well as classification revision. The background information of those related groups in South China Sea have been obtained, such as species diversity, DNA barcoding and geographic distribution. Moreover, the project will also provide the objective basis for the classification system of Octopodidae and first-hand information to molecular phylogenetics analysis of lower level of taxa, and molecular recognition of closely related species.

蛸科动物是头足纲中种类最多的类群，也是国际分类学和系统学领域理解最少的类群之一，尤其是在我国的热带海域，除蛸属个别物种外，迄今大部分类群的研究处于半空白状态。本项目以分布于我国海域的三个疑难属(类)：短腿蛸群、长腿蛸群及小孔蛸属为研究对象，结合已有标本与新采集材料的对照，综合采用传统分类学、DNA条形码技术和生态学资讯，聚焦疑难种的鉴定、新种属描述、分类错误修订以及隐存种揭示等问题，摸清我国南海相关类群的物种多样性、DNA条形码、地理分布等本底状况。在此基础上，完成种属级及相邻低级分类单元的系统发育分析，为近缘种的分子识别和多样性资源的摸底掌握第一手资料，也为我国蛸科头足类分类系统的构建奠定基础。

蛸类是头足纲中种类最多的类群，也是国际分类学和系统学领域理解最少的类群之一。本项目以分布于我国海域的3个疑难属（类）：短腿蛸群、长腿蛸群及小孔蛸属为研究对象，结合已有标本与新采集材料的对照，综合采用传统分类学、DNA条形码技术和生态学资讯，聚焦疑难种的鉴定、新种属描述、分类错误修订以及隐存种揭示等问题。.课题执行期间，课题组先后开展了条纹蛸、短蛸、卵蛸、忽蛸、皇帝蛸、拟态蛸等10种、未定短腿蛸2种和未定长腿蛸3种的线粒体测序、注释及序列分析工作。通过形态学统计及比较分析，发现新种5个、亚种1个以及国内新记录4种，建立了紫环蛸分类特征索引，丰富了我国海域蛸类物种多样性。课题组通过对线粒体部分基因和全基因组的比较，设计并从中总结了一种用于蛸科物种鉴定的DNA条形码，为蛸科物种的分类及进一步系统发生分析提供了新的思路。基于五种基因数据集的系统发生结果发现，串联的RNA基因仅适用于探究科及以上分类阶元的关系，阐明了各科系统地位，在分析头足纲系统发生的方法上实现了创新；同时，进一步阐述了蛸科疑难种、属间系统关系，完善了长短腿蛸物种在进化上的梳理。此外，以课题取得的成果为基础，通过制定行业标准和企业标准，推动我国蛸科物种的人工保育、资源修复以及原良种场建设工作；同时开展了长蛸转录组和短蛸基因组等组学研究，为深入探究以蛸科动物为代表的头足类物种演替、解析动物结构与功能关系及适应进化奠定基础。.上述核心成果分别发表在《Zoologica Scripta》、《Invertebrate Systematics》、《Genomics》、《Fisheries Research》、《Marine Biology Research》等权威杂志上，受到领域同行关注。共发表SCI论文11篇和国内核心期刊论文2篇；以副主编编著《中国近海软体动物图志》1部，参编《Handbook of Pathogens and Diseases in Cephalopods》1部；授权发明专利2项；获中国海洋工程科学技术奖二等奖1项，制定种质标准2项（行业标准《长蛸》（报批稿）; 企业标准《短蛸》，2020年颁布）。此外，参加国内外学术会议多次。