COI基因在鱼类物种鉴定与分类中的应用

摘要

我国鱼类资源丰富，种类多达3000左右。为了有效地对鱼类资源进行开发利用、最大程度地发挥鱼类的经济价值以及加大对濒危鱼类资源的保护，因此，正确地对鱼类进行鉴定、分类显得尤为重要。传统鉴定鱼类的方法是以形态结构为主，结合行为、生理、遗传性状、地理、生态等特征对鱼类进行鉴定和分类。但是，由于鱼类表型特征的可变性，以及有些相同物种的外部特征在不同的生长发育阶段和不同的性别之间存在差异，单单根据鱼类外部形态特征对鱼类进行鉴定和分类的准确性不高。尤其是对于形态差异比较小、亲缘关系比较近的的不同物种之间的鉴定存在困难。另外，由于传统的形态学鉴定方法存在的缺陷，要求鉴定者要有丰富的鉴定经验以及对物种分类鉴定的知识储备。　　DNA条形码(DNA Barcoding)技术是指利用一段能够代表物种的、短的、相对保守、容易扩增的标准目的基因片段实现物种快速、准确的鉴定的技术。目前，线粒体细胞色素C氧化酶亚基(COI)基因被广泛用作DNA条形码的目的基因，从分子学角度为鱼类的鉴定分类和系统进化提供了可靠的依据。研究内容如下:　　1.线粒体COI基因在观赏鱼中物种鉴定与分类应用　　观赏鱼种类繁多，形态各异，市场上多是以商品名命名，在物种鉴定分类上存在一定的难度。本研究基于线粒体COI基因，探讨其在观赏鱼中物种鉴定与分类应用的可行性。通过PCR扩增，获取18种观赏鱼249个个体的COI基因序列。基于Kimura双参数模型，利用MEGA软件计算18种观赏鱼种间和种内遗传距离，并构建系统进化树。结果显示，观赏鱼类的种间遗传距离明显大于种内遗传距离，线粒体COI基因序列可以用于物种鉴定。在系统进化树中，系统进化关系跟传统分类方法所得数据一致性高。研究表明，观赏鱼线粒体COI基因序列，在物种鉴定与进化分类上具有一定的应用价值。　　2.COI基因DNA条形码在云南澜沧江鱼类物种中的鉴定与分类的应用　　云南澜沧江鱼类资源丰富，有许多特有种类，在幼鱼阶段、或形体不全的情况下以及一些相近种形态相似的情况下，仅仅依据传统的形态学鉴定方法，很难完全满足物种鉴定和分类的需求。本文从分子学角度，探讨了线粒体COI基因在澜沧江云南段鱼类中物种鉴定与分类应用的适用性。采用PCR技术，对采自澜沧江云南段的18种鱼共162个个体的COI基因片段进行了扩增和测序。利用MEGA软件，基于K2P模型计算18种鱼类的种间和种内遗传距离，并构建系统进化树。结果表明，种间遗传距离显著大于种内遗传距离，符合Hebert等人提出的COI基因能有效进行鉴定的前提;由系统进化树得知，COI基因在种属水平方面的鉴定与传统的分类学鉴定方法一致。因此，线粒体COI基因为澜沧江云南段鱼类鉴定和分类提供了分子学依据。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1．1 鱼类线粒体DNA的结构

1．1．2 鱼类线粒体DNA的特征

1．2 DNA条形码技术

1．2．1 DNA条形码技术概述

1．2．2 DNA条形码技术的优势和不足

1．2．3 DNA条形码技术在鱼类中的应用

1．3 鱼类鉴定分类方法

1．3．1 鱼类的形态学鉴定方法研究

1．3．2 鱼类的分子学鉴定方法研究

第二章 线粒体COI基因在观赏鱼中物种鉴定与分类应用

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 研究方法

2．1．3 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 种内和种间遗传距离

2．2．2 系统进化树

2．3 讨论

第三章 COI基因DNA条形码在云南澜沧江鱼类物种中的鉴定与分类的应用

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 研究方法

3．1．3 数据分析

3．2 结果

3．2．1 种内和种间遗传距离

3．2．1 系统进化树

3．3 讨论

3．3．2 COI基因在物种鉴定分类中的局限性

第四章 观赏鱼及云南澜沧江鱼类COI基因DNA条形码数据库构建

4．1 渔业生物DNA条形码数据库构建

4．1．1 渔业生物DNA条形码数据库构建项目的背景

4．1．2 渔业生物DNA条形码数据库构建项目的内容

4．2 观赏鱼及云南澜沧江鱼类COI基因DNA条形码数据库构建

4．2．1 材料

4．2．2 信息整合

4．2．3 数据库构成

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢