DNA条形码技术在主要观赏鱼物种鉴定中的应用分析

通过检索BOLD SYSTEMS数据库和Gen Bank中锦鲤、金鱼、慈鲷、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉、龙鱼、孔雀鱼、鼠鱼、魟鱼等主要观赏鱼的DNA条形码和基因序列,应用MEGA软件计算种间遗传距离,在BOLD SYSTEMS数据库中检索相似序列,以分析DNA条形码在主要观赏鱼物种鉴定中的应用效果。结果表明该技术可以有效鉴别大多数种以上阶元的观赏鱼类,但对亲缘关系较近、种类繁多的多种慈鲷、孔雀鱼等观赏鱼物种难以获得准确的鉴定结果,对金龙、红龙等亚洲龙鱼的亚种以及人工繁育的不同品系的锦鲤、金鱼、神仙鱼、七彩神仙鱼、血鹦鹉、花罗汉等鱼类,无法通过COI基因条形码进行鉴别,需要研究其他分子生物学方法。     

鲿科鱼类DNA条形码鉴定及系统进化研究

鲿科鱼类是一类高度多样化的类群,一些具有高度相似特征的物种难以通过形态进行识别,系统分类关系混乱,因此,选择一种更为有效、便捷的鱼类鉴定和分类方法十分必要。对5属36种共214条鲿科鱼类线粒体COⅠ基因序列进行分析,结果表明:36种鲿科鱼类的种内和种间平均遗传距离分别为0.016和0.158,种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的9.875倍;大多数鲿科鱼类的种内遗传距离小于种间遗传距离,在种内、种间重叠较少,能形成的一定的DNA条形码间隙。ABGD结果将36个物种定义为25个运算分类单元,运算分类单元的划分与距离法结果大体一致,种间遗传距离较小的物种被划分为同一个运算分类单元,种内遗传距离较大的物种分化为多个运算分类单元。聚类树结果显示:黄颡鱼属、拟鲿属和■属的鱼类聚成一大支;鳠属和半鲿属中各有1个物种聚类到对方的分支中,这两属之间存在不完全的谱系分选。在本研究中,DNA条形码在大部分鲿科鱼类中能进行有效的鉴定,但对一些近缘种,条形码鉴定存在局限性,同时,COⅠ条形码也阐明了鲿科鱼类的系统进化关系,可为鲿科物种的系统分类提供科学依据。     

三种养殖石首鱼类的DNA条形码鉴定及有效种名确认

针对部分养殖石首鱼种质资源存在命名混乱、物种鉴定不准确的问题, 本研究在形态学观察与测量的基础上, 利用 DNA 条形码技术对 3 种养殖石首鱼类进行了物种鉴定。测序获取待测样品 DNA 条形码序列 15 条, 在 GenBank 中对序列进行相似性比对分析, 同时在中国重要渔业生物 DNA 条形码信息平台验证了比对结果的准确性; 结合已报道的 18 条石首鱼类 DNA 条形码序列对全部样品进行分析, 运用 Kimura 2-paramater (K2P)模型构建其系统进化关系, 进一步确定待测样品的种类及分类地位。研究结果将 3 种养殖石首鱼分别定种为黄唇鱼[Bahaba taipingensis (Herre, 1932)]、元鼎黄姑鱼(Nibea chui Trewavas, 1971)和双棘原黄姑鱼[Protonibea diacanthus (Lacepède, 1802)], 厘清了 3 个物种的有效种名及分类特征, 证实了石首鱼外部形态、鳔、耳石的典型特征可作为其物种鉴定的重要证据, 对 DNA 条形码物种鉴定具有辅助作用, 表明 DNA 条形码技术可解决石首鱼类幼鱼由于形态特征尚不明显等问题造成的定种困难。研究结果为国家一级保护野生动物黄唇鱼的繁殖驯养报备和登记提供了科学证据, 也为石首鱼类种质资源鉴定、评价及其开发和保护提供了技术支撑。     

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。     

DNA条形码在西藏水系裂腹鱼亚科鱼类鉴定中的研究

为确定DNA条形码技术在西藏水系裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)物种鉴定中的可行性,利用西藏水系所采集260尾裂腹鱼亚科样本,测定其线粒体细胞色素C氧化酶亚基1(COI)基因片段序列,计算遗传距离,构建系统发育树,并与GenBank中相关序列进行比对。260个样本经检测均获得有效COI基因扩增片段,COI基因碱基组成偏倚明显,A+T含量为54.74%,显著高于G+C含量(45.26%)。基于Kimura双参数模型计算遗传距离,遗传距离阈值设置为0.02时,260个样本可被鉴定到种的为249尾样本,11尾由于样本量少,数据库中存在多个命名,只鉴定到属,其中与形态学鉴定一致的179尾样本,一致率为68.8%,裂腹鱼亚科裸鲤属(Gymnocypris)不能通过COI基因鉴定到种,拉萨裂腹鱼(Schizothoracinae)、异齿裂腹鱼(S.schizothorax o#x02BC;connori)、巨须裂腹鱼(S.macropogon)3个种之间的遗传距离阈值以0.02不能有效鉴别,而遗传距离阈值以0.01作为这3个种的鉴定标准,可达到有效鉴别的目的。基于邻接法构建系统发育树,裂腹鱼亚科鱼类形成一个支持率较高的单系群,Bootstrap检验支持率为99%,系统进化树聚类方式与以遗传距离值为标准的鉴定结果一致,很好地反映了水系物种间的地理和历史联系。     

中国渔业生物DNA条形码信息平台构建及应用

构建DNA条形码数据信息系统是规范管理DNA条形码数据和实现数据共享的有效解决方案。项目在采集我国重要渔业生物的凭证标本及相应DNA条形码的基础上,通过统一提交数据的规范格式,实现物种、凭证标本和DNA条形码的三级关联,构建了中国渔业生物DNA条形码信息平台(http://www.fishery-barcode.cn)。该平台数据信息由物种名录数据库、凭证标本数据库和DNA条形码数据库组成,涵盖6020种渔业生物的凭证信息和DNA条形码资源。平台能够提供方便的网络查询,实现未知渔业生物样本的DNA条形码物种鉴定。研究首次构建涵盖我国重要渔业生物的DNA条形码信息平台,通过平台实现国内外数据共享和合作交流,为渔业生物分类、种质资源利用、濒危物种保护和水产品物种物种鉴定提供重要数据资源。     

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     

鳅科鱼类DNA条形码分析及泥鳅和大鳞副泥鳅的分子鉴定

采集了23种鳅科鱼类89尾个体的线粒体COI基因5端序列,分析了碱基组成以及不同鳅科鱼类之间的种间遗传距离和种内遗传距离。结果显示,鳅科鱼类的种间遗传距离显著大于种内遗传距离,表明以COI作为鳅科鱼类DNA条形码进行品种鉴定具有一定的可行性。在建立鳅科鱼类DNA条形码的基础上,设计了主要物种泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)和大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)特异性引物,结果显示,该引物具有较高的特异性和灵敏度,能够实现对泥鳅、大鳞副泥鳅及其混合样品的物种鉴定。     

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。     

基于DNA条形码对温州洞头海域游泳生物的鉴定

温州洞头海域是浙南重要的渔场,具有丰富的渔业资源.为了监测该地区的游泳生物资源,在传统形态学鉴定的基础上,使用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(COI)对渔获物样品进行了鉴定分析.结果显示,所获得的生物隶属于4个纲19个科25个属的28个种,DNA条形码的有效鉴定率为96.5％.系统进化树分析显示,所有序列与GenBa...     

基于DNA条码基因的鳢科鱼类系统进化与物种鉴定

鳢科(Channidae)鱼类在亚洲分布广泛,其中中国的土著种类是重要养殖品种,国外很多种类主要作为观赏鱼引进我国。本研究利用线粒体COΙ基因序列,对分布于我国的鳢科鱼类不同种群样本序列,及在Gen Bank中获得其他鳢科鱼类的序列进行分析,探讨其作为DNA条形码基因对鳢科进行物种鉴定和系统进化分析的可行性。通过对本研究采集的149个鳢样本和122条Gen Bank中已有序列进行分析,结果显示,所研究的鳢科鱼类的COΙ基因576 bp片段中不存在碱基插入缺失现象,其平均碱基含量A+T(51.4%)高于G+C含量(48.6%),存在偏倚性;多态位点占47.2%。利用Mega 6.0软件基于Kimura’s 2-parameter模型计算25种鳢种内平均遗传距离为0.028,其中巴卡鳢(Channidae barca)种内遗传距离最大,为0.137,超过了某些种间遗传距离;种间遗传距离为0.030~0.302,平均为0.217。其中最大距离0.302为饰鳍鳢(Channidae ornatipinnis)和黑体鳢(Channidae melasoma)之间,甚至超过了与外群之间的距离。利用邻接法(Neighbour-Joining,NJ)和最大似然法(Maximum Likelihood Tree,ML)分别构建系统进化树,同种个体获得较高支持率,而不同种间的关系支持率较低,同时发现存在由多个种组成的巴卡鳢和南鳢复合支系。本研究表明,进行我国土著鳢科鱼类物种鉴定时COI基因是有效的工具,而进行外来观赏鱼鉴定,尤其是巴卡鳢、斯氏鳢等物种进行鉴定时,需结合多方面信息;COI基因不适合鳢科鱼类种间遗传进化关系的研究。     

黄海太平洋磷虾回波映像识别与资源密度评估

太平洋磷虾是黄海生态系统中浮游动物的关键种。为准确评估太平洋磷虾的资源密度,基于2010年1月黄海渔业资源调查过程中采集的声学和生物学数据,利用SDWBA目标强度理论模型,研究了太平洋磷虾38和120 k Hz目标的回声散射特性,并根据2个频率平均体积散射强度的差值(简称频差技术),开展了太平洋磷虾回波映像识别及资源密度评估研究。结果显示,太平洋磷虾的目标强度与其倾角和体长密切相关;120k Hz的目标强度明显高于38 k Hz,且两个频率的有效平均目标强度之差随着磷虾体长的增加而减小。数据处理结果显示,两个频率回声数据的平均体积散射强度(MVBS)呈线性关系,120 k Hz的MVBS比38 k Hz高约14.1 d B,与理论仿真结果一致;回声散射层内太平洋磷虾的资源密度为1.8~2531.8尾/m3,均值为255.1尾/m3。本研究对利用渔业声学技术开展浮游动物资源评估具有借鉴意义,未来还需要进一步对太平洋磷虾目标强度模型参数及目标识别方法进行完善,以提高其资源密度声学评估的准确度。     

银鲳形态特征与DNA条形码研究

鲳属鱼类广泛分布于中国沿海,为重要经济鱼种,鲳属鱼类因外部形态存在较大的相似性,分类一直存在分歧。本研究于2010年10月—2012年9月采集科威特(科威特北部海域)、巴基斯坦(松米亚尼湾、奥尔马拉和伯斯尼)、北部湾和台湾近海的银鲳样品,对其形态特征进行重新描述,并对其DNA条形码开展了研究。银鲳的主要形态特征为背鳍Ⅶ-Ⅷ-39～43;胸鳍21～29;臀鳍Ⅴ-Ⅵ-35～41;尾鳍26～28。鳃耙细弱、稀疏,2～3 8～9=10～12。头部后上方侧线管的横枕管丛和背分支丛后缘呈浅弧形,腹分支丛较背分支丛略长,向后延伸未达背鳍起点,呈峨眉状。脊椎骨数37～38。结合GenBank中所有拉丁学名为Pampus argenteus的COⅠ基因进行同源序列比较发现,所有个体单倍型明显分为4个组群,而从氨基酸遗传差异和组群间遗传距离可以看出,4个组群应为不同的有效种;GenBank中只有FJ384702与本研究序列结果相近。本研究描述了银鲳形态特征,并给出其正确的COⅠ基因DNA条形码序列,为深入开展鲳属鱼类的分类研究奠定了基础。     

温度、光照强度对舌状蜈蚣藻早期发育的影响

为评价舌状蜈蚣藻(Grateloupia livida)的营养价值,提高其综合利用率,对其基本营养成分、氨基酸、脂肪酸及矿物元素进行了测定。结果显示,粗蛋白、粗脂肪、灰分和粗纤维的质量分数分别为12.28%、0.18%、13.32%和1.80%;舌状蜈蚣藻含有17种氨基酸,包括8种必需氨基酸,限制性氨基酸为色氨酸;共含有15种脂肪酸,包括具有重要生理功能的亚油酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸;舌状蜈蚣藻富含镁(Mg)、钙(Ca)、铁(Fe)、锌(Zn)和铜(Cu)。结果表明舌状蜈蚣藻具有较好的营养保健价值。     

大黄鱼HPLC指纹图谱的建立及其在产地溯源和物种鉴别中的应用

通过优化实验条件,选择真空冷冻干燥的方法处理实验原材料,以乙酸乙酯为溶剂采用超声法(功率为250 W、提取时间2 h)制备原材料中的有效成分。运用Agilent 1260DAD-HPLC,采用Thermo ODS-C_(18)色谱柱,利用乙腈–0.1%磷酸水作为流动相,在流速0.5 m L/min、进样量20μL、210 nm条件下,建立了舟山养殖大黄鱼、福建养殖大黄鱼、小黄鱼、黄姑鱼和黑鳃梅童鱼的HPLC指纹图谱,以及具有18个共有峰的指纹图谱共有模式。相似度分析表明,其他几类样品和舟山大黄鱼的相似度排序为福建养殖大黄鱼小黄鱼黄姑鱼黑鳃梅童鱼。应用SPSS18.0数据分析软件,对18个共有峰的相对峰面积进行聚类分析、主成分分析和判别分析。聚类分析结果表明,大黄鱼、小黄鱼、黑鳃梅童鱼和黄姑鱼各自聚为一类,可用于鉴别不同的鱼类。经主成分分析,共选取到3个主成分PC1、PC2和PC3,涵盖了HPLC图谱数据信息的80.36%。根据3个主成分的得分绘制散点图,5种样品各自归于一定的区域,实现了不同产地大黄鱼以及大黄鱼与其他鱼类的鉴别。在此基础上,选择对主成分贡献较大的色谱峰的峰面积建立了5种样品的判别方程式,交互验证的正确率高达98.4%,可用于鉴别不同产地的大黄鱼及相同产地的相近鱼种。因此,本实验的研究结果为HPLC指纹图谱技术应用于大黄鱼产地溯源提供了理论和数据支持。     

不同产地中华绒螯蟹形态差异的地标点法分析

为了解长江水系的太湖、洪泽湖、高宝湖、长荡湖、阳澄湖以及巴城、兴化"泓膏"养殖水域和长江口崇明自然水域等知名产区产中华绒螯蟹形态上的差异,首次运用地标点法研究其形态的产地差异性。背甲以及腹甲的形态使用地标点法进行分析,经图像处理后提取地标点坐标,进行相对扭曲主成分分析以及判别分析,利用薄板样条分析和网格变形将其形态变异矢量可视化。结果显示,在相对扭曲主成分分析中,提取了许多Ⅱ型地标点,其贡献率为82.637%~97.698%,作用较大,解释了主要形态变异。特别是相对扭曲主成分的判别分析对雄性以及雌性蟹背甲的判别准确率均为100%。研究表明,不同产地养殖环境可以导致中华绒螯蟹的形态出现差异;而以背甲为对象的形态地标点法分析应该可以作为判别不同产地中华绒螯蟹的有效方法。     

东、黄海星康吉鳗生长、死亡和单位补充量渔获量

依据2011年、2016年和2017年在东、黄海进行的底拖网调查数据,研究了星康吉鳗的生长参数、死亡系数和单位补充量渔获量(YPR)。星康吉鳗的体长体质量关系和生长方程的拟合结果表明,其条件因子a估计值为4.5×10–4,其异速生长系数b的估计值为3.3。其渐近体长L∞的估计均值为102 cm,生长速率K的均值为0.21/年,理论上体长为零时的年龄t0估计均值为–0.19。通过Pauly经验公式求得星康吉鳗的自然死亡系数(M)为0.33。体长转换的渔获曲线求得总死亡系数为3.36,进而求得现阶段的捕捞死亡系数(F)为3.03,开发率高达90%。此外求得现阶段星康吉鳗的开捕体长为30 cm,对应的开捕年龄为1.47龄,远小于其体质量生长的拐点年龄(3.70龄)和临界年龄(3.39龄)。本研究根据单位补充量渔获量模型,估计其在不同自然死亡系数和开捕体长的情况下随捕捞死亡系数的变化曲线,并估算其生物学参考点。随F增加,YPR先增加到最大值,再逐渐减小。现阶段星康吉鳗的YPR为27.14,而当M为0.33时Fmax估计值为0.38,YPRmax为52.89,即将F降低为1/8,可获得将近2倍的YPR;对应的F0.1为0.255,比Fmax降低了三分之一,YPR0.1(50.38)只比最大值降低了不足5%。M越大,求得的生物学参考点越大,可获得的YPR越小;当开捕体长增加时,F和YPR都会有不同程度的增加。因此,现阶段中国东黄海星康吉鳗的开发率过高,开捕体长过小,处于过度捕捞的状态。为了维持星康吉鳗种群的生态健康、实现该渔业的可持续发展,建议大幅削减其捕捞强度,降低捕捞死亡系数,同时增加开捕体长。