基于线粒体DNA基因序列的5种海洋经济虾类的系统进化分析

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哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)、假长缝拟对虾（Parapenaeus fissuroides）、高脊管鞭虾(Solenocera alticarinata)、凹管鞭虾(Solencerakoelbelide)和鹰爪虾（Trachypenaeus curvirostris）均是我国常见的海洋经济虾类和渔获对象。近年来，随着日益加剧的海洋开发以及过度捕捞，生存环境不断恶化，渔业资源明显衰退。目前关于这5种虾类的研究主要集中在繁育养殖、外观形态和资源调查等方面，关于其基因组数据和系统进化方面的研究相对较少，而其种质资源及遗传多样性方面的研究至关重要。因此，为了探明这5种虾类的遗传多样性，本研究利用通用引物扩增了每种虾的30个野生个体的16S rRNA和COI基因片段，并进行了系统进化分析；采用Primer-walking技术获得哈氏仿对虾和高脊管鞭虾的线粒体全基因组序列。主要研究结果如下：采用PCR技术扩增获得哈氏仿对虾线粒体DNA的16S rRNA和COI基因片段，分别对其进行了序列比较和系统进化分析。16S rRNA基因片段长度为558 bp，共检测出1种单倍型，没有多态性位点；COI基因片段长度为688 bp，共检测出7种单倍型，6个多态性位点。COI基因片段比16S rRNA基因片段变异丰富，更适于哈氏仿对虾种群的遗传多样性分析。基于16S rRNA和COI基因片段的系统进化分析结果不太一致，结合形态学分析表明，哈氏仿对虾是仿对虾属独立的分支，与细巧仿对虾(Parapenaeopsis tenella)和亨氏仿对虾(Parapenaeopsis hungerfordi)亲缘关系较近。根据 COI基因片段的遗传距离推测出仿对虾属的大致分化时间发生在中新世末期至上新世早期。采用PCR技术扩增获得假长缝拟对虾线粒体DNA的16S rRNA和COI基因片段，分别对其进行了序列比较和系统进化分析。假长缝拟对虾的16S rRNA基因片段的长度为566 bp，共有4种单倍型；COI基因片段的长度为726bp，共有10种单倍型。系统进化分析表明，假长缝拟对虾与矛形拟对虾（Parapenaeus lanceolatus）的亲缘关系最近，而基于16S rRNA基因片段的系统进化分析结果和形态学分类特征比较吻合。根据 COI基因片段的遗传距离推测假长缝拟对虾和拟对虾属都起源于对虾属，发生在上新世早期。采用PCR技术扩增获得高脊管鞭虾、凹管鞭虾和鹰爪虾线粒体DNA的16S rRNA和COI基因片段，分别对其进行了序列比较和系统进化分析。高脊管鞭虾的16S rRNA基因片段的长度为539 bp，共有六种单倍型；COI基因片段的长度为663 bp，共有7种单倍型。凹管鞭虾16S rRNA基因片段的长度为515 bp共有3种单倍型；COI基因片段的长度为677 bp，共有6种单倍型。鹰爪虾的16S rRNA基因片段的长度为515 bp，共有5种单倍型；COI基因片段的长度为686 bp，共有6种单倍型。系统进化分析表明，高脊管鞭虾和凹管鞭虾属于管鞭虾科，隶属于对虾总科，管鞭虾科和其对虾科在进化树上形成并系群。鹰爪虾属于鹰爪虾属，隶属于对虾科，与假长缝拟对虾和哈氏仿对虾的亲缘关系都比较近。首次获得哈氏仿对虾和高脊管鞭虾线粒体全基因组序列。其中，哈氏仿对虾线粒体全基因组序列长度为15922 bp，高脊管鞭虾的全基因组序列长度为15968 bp。共包含13个编码蛋白基因，比较保守的蛋白编码基因是cox2、nad4L、srRNA和lrRNA，最保守的基因是cox2；变异程度最高的编码蛋白基因是nad2和nad6基因。两个物种的编码蛋白基因的排列方式完全一样，与泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列完全一致。在构建的进化树中，高脊管鞭虾和哈氏仿对虾则为对虾的外枝，属于对虾科分化的上游。本研究可以为对虾类和管鞭虾类的生物多样性保护及其生物资源合理、高效利用等方面提供理论参考。

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作者
毛智超;
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作者单位

上海海洋大学;

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授予单位上海海洋大学;
学科渔业
授予学位硕士
导师姓名刘萍;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类
关键词
线粒体; DNA基因; 序列; 海洋; 经济虾类;

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