Cyt b和12S rRNA基因条形码在灯笼鱼科鱼类物种鉴定中的应用

灯笼鱼科鱼类种类繁多, 且同属鱼类形态学相近, 因此利用分子标记对灯笼鱼进行准确的物种鉴定具有重要价值。为探讨线粒体细胞色素 b 基因(Cyt b)和 12S rRNA 基因在灯笼鱼科物种鉴定中的适用性, 对西北太平洋采集的 56 尾灯笼鱼进行扩增, 并进行序列对比与系统发育分析。研究表明, 采集的样本包括 6 种灯笼鱼, 分别为瓦氏角灯鱼(Ceratoscopelus warmingii)、长体标灯鱼(Symbolophorus californiensis)、粗鳞灯笼鱼(Myctophum asperum)、 细泰勒灯鱼(Tarletonbeania crenularis)、日本背灯鱼(Notoscopelus japonicus)以及某背灯鱼属鱼类(Notoscopelus sp.)。 核苷酸多态性分析显示, 基于 Cyt b 基因的种内与种间遗传距离比基于 12S rRNA 基因的更大。比较灯笼鱼科 2 种基因序列的结构特征, 发现 Cyt b 基因的种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的 25 倍, 12S rRNA 基因的种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的 26 倍, 均符合作为 DNA 条形码的基本要求。系统进化分析显示, 每种灯笼鱼均能形成独立分支, 2 个基因均能对 6 种灯笼鱼类进行鉴别; 但在 Cyt b 基因构建的进化树中, 每种鱼类能更好与数据库中已有的序列进行聚类。综上所述, Cyt b 和 12S rRNA 作为 DNA 条形码可以有效地对灯笼鱼科鱼类物种进行鉴定, 且 Cyt b 基因在系统进化关系的研究上具有更高的适用性。     

黄海沙带鱼的DNA条形码鉴定及其分布

为了对沙带鱼(Lepturacanthus savala)进行有效的分类鉴定, 明确目前黄海海域是否存在沙带鱼的自然分布, 本研究在形态学描述与测量的基础上, 利用 DNA 条形码技术对沙带鱼及其近缘种进行了分析。共采集了来自黄海、东海(台湾海峡)及南海(北部湾)的疑似沙带鱼样品 16 尾及其近缘种样品 1 尾, 测定并获取 DNA 条形码序列 17 条。结合已报道的带鱼科 8 种鱼类的 18 条 DNA 条形码序列对全部样品进行了物种鉴定, 运用 Kimura 2-parameter (K2P)模型构建了其系统进化关系。研究结果显示: 全部疑似沙带鱼样品的 DNA 条形码序列均与 GenBank 中沙带鱼(L. savala)的对应序列具有最高的相似性; 沙带鱼的种内遗传距离远小于其与同属罗氏沙带鱼(Lepturacanthus roelandti)的种间遗传距离; 在系统发育树中, 全部的疑似沙带鱼均与已发表的沙带鱼 DNA 条形码序列聚为一支。 研究结果表明, DNA 条形码技术可弥补形态学方法在沙带鱼及其近缘种鉴定中的不足, 实现沙带鱼的有效鉴定; 与此同时, 本研究进一步证实了沙带鱼在黄海的存在, 结果可为黄海沙带鱼资源的保护和可持续利用提供科学依据。     

基于RAG1基因的中国近海13种石首鱼科鱼类系统进化关系

为探讨中国近海石首鱼类的系统进化关系,通过PCR扩增和序列测定,获得了石首鱼类9属13个种类的RAG1基因序列。对序列变异进行分析,基于Kimura双参数法计算属间和种间的遗传距离,并结合GenBank中的同源序列,以攀鲈为外群构建分子系统进化树。将所得的分子数据与形态学分类进行比较,推论如下:(1) 中国近海石首鱼类分为两个类群。(2) 叫姑鱼亚科与石首鱼亚科以极高的置信度(90%)聚类,并处于系统进化树的基部,支持了形态学上二者是原始种类的分类观点。(3) 分子系统树显示黄姑鱼属比银姑鱼属更为原始,但二者在形态分类上归为一个亚科的观点有待进一步商榷。(4) 支持尖头黄鳍牙鱼或与银牙鱼或置于同一牙鱼或亚科的不同属的观点。(5) 支持了形态学上黄鱼亚科分化最晚的结论。     

基于16SrRNA部分序列探讨中国近海十三种石首鱼类的分子系统进化关系

石首鱼科鱼类种类繁多,形态相似,难以确定种属界限,一些种类的归属尚未确定。本文获得了中国沿海石首鱼科9属13个种合计48个线粒体16SrRNA基因片段,序列长约484 bp,共检测到28个单倍型,170个变异位点。结合来自GenBank的5种石首鱼科鱼类的相应片段序列通过模式验证后构建最大似然进化树。根据所得分子生物学数据并结合已知形态学理论,分析得出如下结果:银牙鱼或和红牙鱼或同属于一个亚科,而尖头黄鳍牙鱼或不属于牙鱼或亚科,并推测尖头黄鳍牙鱼或可能属于拟牙鱼或属或者黄唇鱼亚科;叫姑鱼亚科和石首鱼亚科是石首鱼亚科中较早分化的种类;黄姑鱼属有可能不属于白姑鱼亚科,而可能归于一个新的亚科。本文的研究结果为进一步阐明石首鱼类的系统进化关系提供了分子依据。     

鲹科鱼类DNA条形码分类系统

为了验证 DNA 条形码在鲹科(Carangidae)鱼类物种鉴定和系统分类中的适用性, 本研究自测 6 属 7 种 17 条序列, 同时筛选了 BOLD 数据库中的有效序列, 共获得 25 属 95 种 273 条鲹科鱼类 DNA 条形码序列, 通过 BLAST 比对、遗传距离和系统关系树, 构建了鲹科鱼类的 DNA 条形码分类系统。结果表明: (1)鲹科鱼类属间、种间、属内种间和种内三级分类单元遗传距离的平均水平分别为 0.186、0.169、0.090 和 0.008, 种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的 21 倍, 可见 DNA 条形码适用于鲹科鱼类分类鉴定; (2)运用 DNA 条形码技术可以识别出形态鉴定有误的物种, 表明 DNA 条形码可以弥补传统形态学鉴定的局限性, 可对鲹科鱼类形态学分类结果进行精准修正; (3)鲹科鱼类 DNA 条形码分析表明, BOLD 数据库中仍存在一定的“同种异名”和“异种同名”现象, 建议使用该数据库信息时应严格评估信息的准确性; (4)鲹科鱼类系统发生关系研究对物种的分类地位提出了新的见解, 即拟鲳鲹 (Parona signata)和镰鳍波线鲹(Lichia amia)亲缘关系较近, 支持将二者均归为鲳鲹亚科(Trachinotinae)。本研究旨在为丰富鲹科鱼类 DNA 条形码数据, 完善鲹科 DNA 条形码分类系统, 并为鲹科鱼类物种鉴定和系统分类提供分子证据。     

南极鱼亚目鱼类DNA条形码及分子系统学

以南极海域“南极海洋生物资源养护委员会”(the Commission for the Conservation Antarctic Marine Living Resources, 简称 CCAMLR) 48.1、48.2 和 48.3 亚区的南极磷虾(Euphausia superba)渔业兼捕所得 97 份南极鱼样品为研究对象, 经形态学特征分析和 DNA 条形码将其鉴定为南极鱼亚目 4 科 17 属 17 个有效种, 其中依据形态学特征只鉴定出 6 个物种, 其余 11 个物种则依据 DNA 条形码得到准确鉴定。可见, 在形态学鉴定经验不足或样品形态不完整的情况下, DNA 条形码可以有效的实现物种鉴定。继而, 分析了南极鱼类 97 条 DNA 条形码的碱基组成特征, 发现 GC 含量第一密码子最高且第二密码子最低可能为南极鱼亚目类群的特有现象, 但其生物学意义尚有待于进一步研究。将本研究采集的南极鱼亚目 17 种鱼类与 BOLD 筛选的 64 种鱼类的 DNA 条形码合并, 构建了南极鱼亚目 4 科 39 属 81 种鱼类的系统关系树, 这是迄今为止包含种类最多的南极鱼亚目鱼类分子鉴别和系统进化关系分析。遗传距离和系统关系树分析进一步证明 DNA 条形码对于南极鱼类物种鉴定的适用性与可行性, 另外还发现南极鱼亚目鱼类的个别物种其分子系统关系与形态学分类地位不一致。本研究结果证实了 DNA 条形码技术对南极鱼亚目分类群的识别效率, 弥补了传统形态学鉴定方法的局限和不足, 丰富了南极鱼类 DNA 条形码数据库, 为南大洋鱼类多样性与适应性进化研究奠定基础, 同时为南极渔业资源保护和可持续开发利用提供科学依据。     

5种海水养殖石首鱼类肠道菌群多样性的比较

为探究海水养殖石首鱼类肠道菌群的结构特征及种间差异,本研究采用基于Illumina Hiseq2500测序平台的高通量测序技术,对福建宁德三都澳养殖的5种石首鱼类(大黄鱼(Larimichthys crocea)、黄姑鱼(Nibea albiflora)、鮸状黄姑鱼(Nibea miichthyoides)、鮸鱼(Miichthys miiuy)、眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus))的肠道菌群进行了16S rDNA V3-V4区测序。各样本得到unique tags的数目在20351到43347之间,上述5种鱼类分别得到479、626、603、518和556个OTUs(operational taxonomic units),分类注释结果显示,这些OUT隶属33个门273个属。5种石首鱼类肠道内容物和肠道壁的样品均以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌为主要优势菌群,约占总菌量的70%,在大黄鱼肠道菌群中,螺旋菌门细菌占比达26.19%,也是其主要优势菌群;在属水平上,Bacillus、Photobacterium、Vibrio、Chryseobacterium、Sphingomonas、Pseudomonas等属细菌是5种养殖石首鱼类的主要类别。对养殖石首鱼类的肠道菌群多样性的分析表明,Shannon’s 群落多样性指数：黄姑鱼>鮸状黄姑鱼>眼斑拟石首鱼>鮸鱼>大黄鱼;各种鱼类的肠道内容物菌群的多样性均高于肠道壁;对不同鱼类间的肠道菌群差异性分析显示,大黄鱼与眼斑拟石首鱼之间肠道菌群的相似度要高于黄姑鱼、鮸状黄姑鱼和鮸鱼,而黄姑鱼、鮸状黄姑鱼和鮸鱼之间的相似度较高。综上所述,5种海水养殖石首鱼类肠道菌群中存在有自身特色的核心菌群,肠道菌群结构的差异与种类间的系统进化关系相似,证明肠道菌群结构与宿主遗传因素密切相关。     

鱼类DNA条形码技术的应用进展

<正>基于DNA序列进行物种鉴定的DNA条形码技术自2003年问世以来,经过十几年的快速发展,不仅在各种动植物的物种鉴定方面取得巨大成就,而且在动植物区系、生态和物种保护、生物安全、食品安全等方面得到越来越多的应用,并取得一系列成果。鱼类是最具多样性的脊椎动物,全球预计有多达40000种鱼类[1]。由于在发展过程中具有高度的多样性,传统的鱼类物种鉴定方法存在很多问题。DNA条形码在鱼类物种鉴定中最早获得应     

笛鲷属线粒体基因组编码序列的系统进化分析能力评估

运用通用引物长距PCR(Long-PCR)和常规PCR相结合的方法测定了鲈形目笛鲷科的4种笛鲷属鱼类(孟加拉笛鲷、四带笛鲷、千年笛鲷和马拉巴笛鲷)和军曹鱼科的军曹鱼线粒体DNA基因组全序列(GenBank序列号分别为FJ171339,FJ416614,FJ824741,FJ824742 和NC_011219),得出所用全序列测定体系的方法通用性较强,操作简单。线粒体基因组的比对分析表明,测定的mtDNA基因组的绝大部分区段与GenBank中现有的脊椎动物的序列有较高的同源性。以军曹鱼外群结合GenBank中近缘笛鲷鱼类(勒氏笛鲷、蓝点笛鲷和黑带鳞鳍梅鲷)进行的聚类分析中,勒氏笛鲷与黑带鳞鳍梅鲷的聚类关系近于同属物种,与形态学分类存在矛盾。通过单个基因和基因拼接序列比较,综合考虑邻位连接法构建系统进化树的置信度和序列的信息量,对13种蛋白质编码基因在属内种间的系统进化分析能力进行了评估,将基因分成不同的4等:很好的为ATPase6和cox2;好的序列为ND2和cox1;差的为ND6、ND3和ATPase8;包括Cyt b在内的其余6种基因为中等。分析还揭示出序列长度的增加可以提高系统进化树的置信度,且属内物种间比较时序列长度的影响小于高级阶元。     

严打买卖金钱鳘鱼胶 保护黄唇鱼及加湾石首鱼

<正>新年伊始,中国再次重拳出击,严厉打击非法经营利用濒危物种及其制品行为。1月9日,农业部渔业渔政管理局、工商总局市场规范管理司和濒危物种进出口管理办公室联合在广州举办"打击非法经营利用黄唇鱼及加利福尼亚湾石首鱼专项执法行动"启动仪式,开启了为期一个月的针对非法经营利用黄唇鱼及加湾石首鱼鱼鳔(市场名:金钱鳘鱼胶)的市场清查与宣传教育活动。据悉,黄唇鱼为国家二级保护野生动物,     

黄渤海虾虎鱼DNA条形码分类体系构建

虾虎鱼(Gobiidae)是海洋底层食物链中的关键环节, 在生态系统的物质循环和能量流动中发挥重要作用。因虾虎鱼种类繁多、分布广泛、体型较小, 加之形态上存在不同程度的特化, 对形态学分类鉴定带来极大挑战。本研究对采自黄渤海的 73 尾虾虎鱼成鱼和幼鱼样本分别进行了形态学鉴定和 DNA 条形码分析, 依据形态学分类特征, 鉴定出 9 属 12 种; 而运用 DNA 条形码技术, 共鉴定出 13 种, 隶属于虾虎鱼科 10 属。可见, 在形态学鉴定经验不足或幼鱼形态学特征不明显的情况下, DNA 条形码可以有效地实现物种鉴定。同时, 系统整理了黄渤海虾虎鱼科记录种名录, 共计 29 属 47 种。依据物种名录, 从 BOLD 及 NCBI 数据库中筛选并下载了 18 属 29 种虾虎鱼科鱼类的 DNA 条形码, 与本研究鉴定出的 10 属 13 种虾虎鱼类合并分析, 构建了虾虎鱼科 26 属 42 种鱼类的系统关系树, 覆盖了黄渤海虾虎鱼科 89.36%的记录种, 通过对虾虎鱼科鱼类的分子系统发育关系与形态学分类地位进行确认和修订, 初步建立了黄渤海虾虎鱼科 DNA 条形码分类体系。本研究结果证明了 DNA 条形码技术对虾虎鱼物种具有较高识别效率, 有效弥补了传统形态学鉴定方法的缺点和局限, 丰富了虾虎鱼 DNA 条形码数据库, 完善了虾虎鱼 DNA 条形码分类体系, 为虾虎鱼的保护生物学、进化生物学及生物地理学等研究提供了科学依据。     

基于CO I基因的福建近海部分仔稚鱼DNA条形码分析

为研究DNA条形码技术在遭遇瓶颈的仔稚鱼种类鉴定中的适用性,2015年7月17-20日采集福建近海仔稚鱼样品,并挑选80尾进行DNA条形码分析.获得仔稚鱼的CO I基因序列73条,鉴定仔稚鱼26种,隶属于7目22科25属,另有5个物种仅鉴定到属,2个物种仅鉴定到科.种内平均遗传距离为0.0023,属内种间遗传距离为0.1797,约为种内遗传距离的78倍,说明利用CO I基因可以进行有效的仔稚鱼物种鉴定.科内属间、目内科间的遗传距离分别为0.1937、0.2420,遗传距离随着分类阶元的提高而增大.在系统进化树的分析中,同一种类的不同个体都聚在一支,所有物种都分别聚为独立的一支,这些物种都能有效区分开来.以上结果表明,线粒体CO I基因作为DNA条形码可以实现仔稚鱼的物种鉴定,且较多能鉴定到种的水平.     

DNA barcoding of fish eggs collected off northwestern Cuba and across the Florida Straits demonstrates egg transport by mesoscale eddies

Identifying spawning sites for broadcast spawning fish species is a key element of delineating critical habitat for managing and regulating marine fisheries. Genetic barcoding has enabled accurate taxonomic identification of individual fish eggs, overcoming limitations of morphological classification techniques. In this study, planktonic fish eggs were collected at 23 stations along the northwestern coast of Cuba and across the Florida Straits to United States waters. A total of 564 fish eggs were successfully identified to 89 taxa within 30 families, with the majority of taxa resolved to species. We provide new spawning information for Luvarus imperialis (Louvar), Bothus lunatus (Plate Fish), Eumegistus illustris (Brilliant Pomfret), and many economically important species. Data from most sites supported previously established patterns of eggs from neritic fish species being found on continental shelves and oceanic species spawning over deeper waters. However, some sites deviated from this pattern, with eggs from reef‐associated fish species detected in the deep waters of the Florida Straits and pelagic species detected in the shallow, continental shelf waters off the coast of northwestern Cuba. Further investigation using satellite imagery revealed the presence of a mesoscale cyclonic eddy that likely entrained neritic fish eggs and transported them into the Florida Straits. The technique of combining DNA‐based fish egg identification with remotely‐sensed hydrodynamics provides an important new tool for assessing the interplay of regional oceanography with fish spawning strategies.     

中国近海棱梭拉丁名的更正

为解决我国棱梭(原定名为Liza carinata)命名的问题,本研究采集了中国近海7个地理群体的棱梭样品,并进行形态特征分析和DNA条形码研究。形态学研究结果显示,中国近海棱梭样品的胸鳍长度/体长、头长/体长的比值分别为15.0%~18.3%、22.5%~25.1%,与前人记录的Liza affinis的胸鳍长度/体长(14.5%~18.4%)、头长/体长比值(22.1%~26.9%)相吻合,而与Liza carinata胸鳍长度/体长(19.8%~23.9%)、头长/体长比值(27.0%~31.3%)范围不相符。DNA条形码分析结果表明,Gen Bank中Liza carinata和Liza affinis的COI基因同源序列遗传距离为13.11%,而本研究所采集样品种内差异为0.08%。NJ邻接关系树显示,本研究所使用样品与Liza affinis聚为一支,遗传距离为0.08%,而与Liza carinata的遗传距离为13.06%,已达到种以上水平。综上,本研究认为中国近海棱梭的拉丁名应为Liza affinis,我国近海是否存在真正的Liza carinata尚需进一步研究。     

基于线粒体COI序列的DNA条形码在中国海口足类物种鉴定中的应用分析

中国海口足类动物区系具有丰富的物种多样性,是我国海洋底栖生物中的重要经济类群。口足类的属内种间鉴别特征有的极为相似,仅依靠传统的形态分类方法很难对近缘种和疑难种进行准确的鉴定。DNA条形码技术可以弥补传统形态学鉴定的某些局限,为物种鉴定提供了有效的工具。该研究探讨了利用线粒体COI序列对中国海口足类进行物种鉴定的可行性,共获得口足目4总科6科24属38个种的204条线粒体COI序列,与Gen Bank收录的14种42条口足类同源序列进行比对,结果显示口足类COI基因不存在碱基插入缺失现象,碱基组成偏倚明显,A+T含量(63.5%)显著高于G+C含量(36.5%)。基于Kimura双参数模型计算遗传距离,结果显示遗传距离随着分类阶元的增高而增大。同物种种内个体间的遗传距离变化范围在0%~3.91%,平均值为0.76%。同属内各物种间的遗传距离变化范围为6.55%~18.99%,平均值为12.91%。同科内不同属间的遗传距离变化范围为9.16%~23.32%,平均值为16.89%。不同科间的遗传距离变化范围为16.52%~26.6%,平均值为21.31%。由此可见,口足类COI基因的种间和种内遗传距离存在明显的间隙。基于COI序列构建的口足类邻接关系树显示所有包含大于1个个体的物种均可形成单系群,且节点支持率均为100%。本研究证明了COI序列作为DNA条形码标准基因在口足类物种鉴定中的有效性。此外,研究发现中国沿海分布的口虾蛄可能至少存在两个隐存种,实证了基于COI序列的DNA条形码技术能够用于口虾蛄隐存多样性的探究。     

Species composition and diversity of fish larvae in the Subtropical Convergence Zone of the Sargasso Sea from morphology and DNA barcoding

Specific regions of otherwise oligotrophic oceans seem to attract fish spawning and sustain significant abundances of fish larvae. The Sargasso Sea in the North Atlantic subtropical gyre is known as the spawning area of the Atlantic eels, but numerous other fish species also spawn in the area. In order to evaluate spatial variability of larval fish in the region, we examined species diversity, composition and abundances at eight stations in the Subtropical Convergence Zone (STCZ) using morphological identification and DNA barcoding. From a total of approximately 3500 specimens collected, at least 154 species from 50 families could be identified. The family Myctophidae had the highest species richness, with at least 32 species represented. The myctophids Lepidophanes gaussi, Bolinichthys indicus, Notolychnus valdiviae and Ceratoscopelus warmingii were the four most abundant species. Other common species included the three eels: Nemichthys scolopaceus, Ariosoma balearicum and Anguilla anguilla. Larval fish species composition differed substantially between the relatively closely spaced stations on either side of prominent hydrographic fronts in the study area, presumably because of the strong environmental gradients. Common eel species were concentrated between the fronts whereas common myctophids were of highest abundance at the outer edges of the fronts. The abundances of most species were generally enhanced in the vicinity of the fronts. The use of combined morphological and DNA‐barcoding identification methods facilitated species identification, and we could document substantially higher levels and a larger degree of spatial variability in species diversity of fish larvae than previously shown for oligotrophic ocean areas.     

Molecular identification of macroalgal fragments in gut contents of the sea urchin <Emphasis Type="Italic">Hemicentrotus pulcherrimus</Emphasis>

In order to improve the efficiency of stock enhancement programs for the sea urchin Hemicentrotus pulcherrimus, information on food algal species, which affect growth and gonad production greatly, is necessary. Since it is difficult to identify species from the macroalgal fragments within the gut contents of the sea urchin by microscopic observation, we tried to apply a DNA barcoding method for gut contents analysis. We used a partial rbcL gene sequence for taxonomic section and newly designed primer sets, respectively, for brown algae and for red algae. Direct sequencing of the PCR products was carried out. Species identification was based on the phylogenetic relationship. We could objectively identify four species and two taxonomic groups (genus or family) in brown algae, and two species and four taxonomic groups in red algae from the gut contents. Sargassum hemiphyllum was the most abundant brown alga in the gut contents but was not dominant in the study site. The result showed the importance of identification to the species level. In addition, red algal epiphytes were detected with brown algal fragments. The DNA barcoding method will enable the researchers to verify the important role of epiphytes as a potential food source.     

Phylogenetic relationships in grey mullets (Mugilidae) in a Tunisian lagoon

The Mugilidae family is an important fish group representing a major source for fisheries and aquaculture. In the south Mediterranean bank, no data are available on this fauna, except for some morphological studies on Tunisian samples. In this study, 16 allozymic loci were used to investigate the phylogenetic relationships within Tunisian mugilids. The results obtained from Hergla lagoon samples highlight five operational taxonomic unit corresponding to the well‐known species (Liza aurata, Liza ramada, Liza saliens, Chelon labrosus, Mugil cephalus). Several loci appeared to be diagnostic of these species, but in contrast to Greek mugilid samples, we did not find any diagnostic locus fixed differently for the five species. These results can help aquaculture units to identify accurately the mullet species they subsequently use for stocking aquaculture ponds and inland waters. However, species identity represents very important information, as each species has a different growth rate and salinity tolerance. On the other hand, when compared with North Mediterranean Mugilidae analysed until now, Tunisian samples show a genetic differentiation that could be related to different physicochemical conditions between the North and South banks, similar to those recorded in the eastern and western two Mediterranean basins separated by the Siculo‐Tunisian strait. In addition, this study confirms the morphological taxonomy, except for the subdivision of the Liza genus into two sub‐genera. The phylogenetic tree is in agreement with that on Languedoc Mugilidae samples (France), indicating that the subdivision of the Liza genus into two sub‐genera appears to be without any genetic base.