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淡水枝角类低额溞属的形态分类和分子系统学研究

  • 发布日期:2015-07-07
  • 责任编辑:lgg
  • 论文字数:36254
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  • 论文编号:fb201507051047089900
  • 论文类型:硕士毕业论文
  • 论文价格:150

第一章文献综述


1枝角类的研究进展
据《中国动物志•淡水枝角类》(蒋燮治&堵南山,1979)记载,1669年,荷兰人Swamnierdam首次记载了一种枝角类,至18世纪中叶之后,枝角类的研究才开始从早期的外部形态描述转向内部结构、发育、生态和生理方面等。在19世纪中叶,欧洲许多国家由于幼鱼和成鱼遭到滥捕,淡水渔获量剧烈下降,为了维持高产且不减损后备的渔储量,经生产实践研究,发现枝角类是鱼类的最佳馆料,随后枝角类在各方面的研究才得以发展起来。在19世纪末到20世纪初,英国、丹麦、挪威、瑞典、瑞士、匈牙利等许多国家都开展了枝角类的区系调查研究工作。后来,苏联、德国、美国、罗马尼亚、捷克斯洛伐克等也相继开展了枝角类的调查工作,一些国家还出版了枝角类志。中国在1949年之前,因处于旧社会时期,科学知识与研究得不到应有的发展,在枝角类研究方面起步较晚。解放后,中国的淡水养殖事业蓬勃发展,促进了枝角类调查研究工作的开展。自1955年至1976年期间,中科院水生生物研究所的蒋變治、陈受忠、沈嘉瑞、宋大祥和梁彦龄等,以及一些高校,如南京大学的郑一守等,华东师范大学的堵南山、赖伟、邓雪怀等,南开大学的张润生等,厦门大学的郑重等的老一辈的枝角类研究工作者们对我国各地的淡水枝角类的区系和地理分布、内禀增长力、季节变化、生殖周期、生殖量、种群变动,以及水质毒性和检测水域的污染程度等方面都做了研究,为随后的枝角类工作提供了很好的参考资料。随着水生态研究日益蓬勃,枝角类的研究报告也层出不穷,涉及到物种分类、区系调查、培养方法的探讨、生长生殖和发育的研究、种群和群落结构的变化、水质监测、毒性毒理的研究,以及分子系统进化的研究等。
…………


1.2研究概况
Brooks (1957)对北美的潘属进行了系统分类研究,采用绘图的方式描述了潘属的 D. magna、D. middendorffianci、D.pulex、D. schodleru D. Catawba、D. parvula、D. ambigua、D. longiremis、D.rosea、 D.laevis、 D. dubia、 _D. ga/e血imewt/otoe 和 D.等 15 个种类。Smimov对USSR的盘肠潘科26个属的种类做了详细的描述和分析,并对粗毛潘科的部分种类进行了详细的绘图描述(1974,1976,1992)。Michael Sharma(1988)年编写了印度枝角类志,报道了印度36属90种枝角类;Korovchinsky(1992)对秀体潘进行了全面详细的研究,报道了 21种秀体潘的形态特征,对各种秀体潘予以详细的绘图并描述;Lieder (1996)对象鼻潘科的5个种类进行了较详细的研究,报道了象鼻潘的分类依据以及检索表;2001年,Orlova-Bienkowskaja(2001)对世界的低额潘属做了比较全面的调查,把低额搔属分为5个亚属,她认为目前世界的低额潘所报道的种类中,只有20个有效种,她认为中国所报道的部分低额潘,如喜马拉雅低额潘、西伯利亚低额潘和北安低额潘等为某一种的幼体或或同物异名或形态相似的种类;Benzie(2005)通过形态描述对潘属做了比较全面的调查,并对枝角类的生活环境与形态特征的关系进行研究;Kotov等于1996年对长额象鼻潘的形态学和胚后发育进行详细的描述,并于 2006 对泥潘属(flyocryptus)做了详细的描述(Kotov 等,1996,2006); Sinev等(2009)描述了蒙古尖额潘属(Ahna)的一新种,并对尖额潘属的形态学和分类进行了研究。
………


第二章低额潘属的形态分类和区系分析


1材料和方法
在2008年至2013年期间,根据不同季节制定不同的采集方案(包括采集地点、生境、时限、采集密度与频次的统筹兼顾),分别在以华东地区为主的地域内设定釆集地,包括国内的东北、西北、华中等各地区,以及国外部分地区的不同水域。共涉及国内18个省市地区71个釆样点的213份样品,及挪威1个釆样点的3份样品,共计216份(表2-1)。采用水生生物学的采样方法,即用64m浮游生物网自水下2In,从底层开始至水面,自左侧1tn至右侧Im,把拖榜到的浮游生物过滤,装进事先准备的采集瓶里,现场GPS定位釆集点位置并测定水温、pH值、盐度和溶解氧等。一部分活体带回实验室经显微镜下仔细辨认,并拍摄活体照片;一部分样品现场用75%酒精固定,经鉴定之后,换用100%酒精固定,再放置保存以备后续的分子生物学实验。用于分子生物学实验的每个编号为一个个体。
……..


1.2标本的检测
将釆集的标本倒入干净的烧杯里,然后把一部分样品移入培养皿,在解剖镜下,观察并挑取所需要的材料,用吸管吸取低额潘样品放置于载玻片上;将带有低额潘的载玻片放置于解剖镜下观察活体的外部形态和体形轮廓。观察内容包括:①整体形状:体形的大小、胖瘦、圆钝、有无颈沟,以及后背角的形状。②头部:头顶的形状(浑圆或尖突、额顶有无小刺),单眼的形状及大小、复眼的形状和大小、吻的大小及长短,以及第一触角及其上的嗅毛、触毛、第二触角和其上的游泳刚毛等;③后腹部的形状、后肛角的形状、腹突的个数及形状、肛刺的个数等。内部结构如额顶小刺的数目、胸肢的形状、肛剌和伟刺的形状及数目、雄性精子的形状和大小等,需要用解剖针对局部进行解剖,然后将带有低额潘虫体的载玻片放置于显微镜高倍镜下观察并定种。形态分类鉴定及区系分析参照《中国动物志-淡水枝角类》(蒋燮治&堵南山,1979)、陈受忠(1989,1991, 1992,1994)、施心路等(1992,1996, 2011)、许友勤等(2002)和 Orlova-Blenkowskaja(2001)。采用LEICA CTR6000照相系统,应用明视场显徼术对低额潘进行活体整体或局部形态照相。活体照相时,先在解剖镜下,将置于载玻片上的低额潘其虫体周围的水尽可能地吸去至虫体活动变慢甚至不动时止,此后在保证低额潘不会“干”死的情况下,将带有低额潘虫体的载玻片放置于显微摄像系统下进行整体拍照。局部形态照相时,先借助于解剖镜,用解剖针解剖取得低额潘的局部结构,然后加上盖玻片,置于高倍镜下对相关结构进行照相。
……….


第三章基于线粒体CO I基因的分子系统分析........ 64
1材料和方法........ 65
2结果 ........ 72
2.3序列特征....... 75
2.4自测11种低额潘的系统发育分析.......  80
2.5低额潘属的系统发育分析....... 87
3 小结 .......100
第四章基于核糖体小亚基18SrDNA序列的系统发生分析....... 102
1材料和方法.......103
1.1 引言....... 103
1.2目的片段的扩增(PCR).......  103
1.3目的基因PCR的结果....... 104
1.4样品的纯化与测序....... 105
1.5选择外类群 ....... 105
1.6序列信息和来源....... 105
2结果 .......105
2.1序列分析结果 .......105
2.2系统进化树的构建.......   106
3 结论....... 112


第四章基于核糖体小亚基18S rDNA序列的系统发生分析


Orlova-Blenkowskaja (2001)根据形态特征把目前低额潘属所有种类进行统计,列出20个有效种,并将这20种低额潘分为5个亚属:Simocephalus S. sti.、Simocephalus (Coroncephalus) > Simoeephalus (Acutirostratus) > S. (Echinocaudus)禾口Simocephalus (Aquipiculus);她认为除了 黑龙江低额潘{Simocephalusheilongfiangensis)(施心路&史新柏,1994)是一个广泛分布与亚热带的有效种外,其它中国先前所报道的低额潘,如喜马拉雅低额潘hinmlqyensis)(蒋變治&堵南山,1979;陈受忠等,1992;施心路等,2011)、西伯利亚低额潘(Simocephalus sibiricus)、北安低额潘[Simocephalus beianemis)(施心路 & 史新柏,1994, 1996)和福建低额潘(Simocephalusfoijicmensis) 友勤等,2001)等是某一种在形态上相似的种类或者是某一种的幼体。然而,Orlova-Blenkowskaja (2001)并未讨论微齿低额潘(Simocephalus micwdus)(陈受忠等,1992),目前微齿低额潘的分类地位尚不清楚。因此,该属的分类学研究存在着很多争议,亟待解决。在20世纪末,分子生物学作为一个用于分类学的强有力的工具诞生了。开始主要应用于潘属的分类方面(Taylor等,1998; Adamowicz等,2009),后来越来越多的分子系统进化的研究也应用于其它枝角类(Sacherova & Hebert,2003; Xu 等,2009; Belyaeva & Taylor, 2009; Bekker 等,2012)。

…….


结论


三种进化树的枝型都支持据顶低额潘[Simoc.ephalus senulatus)、老年低额潘{Simocephalus vetulus)、拟老年低额潘(Simocephalus: veftz/o/cfes)和北安低额潘{Simocephalus beianensis)聚成的一个大的分枝与 Echinocaudus 3E属的5种低额潘所聚成的大的分枝为平行的姊妹枝。虽然NJ进化树、ML进化树和BI进化树都显示锯顶低额搔位于老年低额潘、北安低额潘和拟老年低额潘聚成的分枝的基部,但从遗传距离可见,锯顶低额潘与上述4种低额潘的距离较远。在形态上,锯顶低额潘的额顶有据齿,而其它种类都没有,这是锯顶低额潘不同于其它低额潘的特征之一,结果支持Oriova-Bienkowskaja (2001)的观点,将锯顶低额潘归为 Simocephalus Coronocephalus亚属;老年低额潘、北安低额潘和拟老年低额潘属于Simocephalus s.str.亚属。老年低额潘与拟老年低额潘的遗传距离为0.006,与北安低额潘的遗传距离为0.008。遗传距离也表明,这3种低额潘的关系较近。
…………
参考文献(略)

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