中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江所在地理尺度影響魚類DNA條形碼有效性方面取得重要進(jìn)展

　　近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所珠江漁業(yè)資源調(diào)查與評估創(chuàng)新團(tuán)隊在國際分子生態(tài)學(xué)領(lǐng)域經(jīng)典刊物《Molecular Ecology》（IF2021=6.185，中科院生物學(xué)TOP1區(qū)）發(fā)表了題為“Large-scale DNA barcoding of the subfamily Culterinae （Cypriniformes: Xenocyprididae） in East Asia unveils a geographical scale effect, taxonomic warnings and cryptic diversity”【中文題目：大尺度DNA條形碼研究揭示了東亞地區(qū)鲌亞科魚類的地理尺度效應(yīng)、分類警示和隱存多樣性】的研究論文。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃藍(lán)色糧倉重點(diǎn)專項（2018YFD0900902和2018YFD0900903）、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（2020TD-10 and 2020ZJTD-04）等項目資助。珠江所為論文第一完成單位，陳蔚濤助理研究員為論文的第一作者，Nicolas Hubert教授和李捷研究員為論文的通訊作者。

 

　　DNA條形碼技術(shù)是分類學(xué)研究的重要輔助手段，早期的大部分DNA條形碼研究局限于相對狹小的地理尺度范圍，因此大部分研究結(jié)果均支持分子與形態(tài)的高匹配率。然而，地理尺度的擴(kuò)大將攜帶更多的遺傳變異，可能導(dǎo)致同一物種的種內(nèi)遺傳距離將會變大、不同物種之間的種間遺傳距離變小，進(jìn)而影響DNA條形碼的有效性（種內(nèi)、種間遺傳距離是DNA條形碼鑒定成功與否的關(guān)鍵參數(shù)）。目前，關(guān)于地理尺度對DNA條形碼有效性影響方面的證據(jù)極其匱乏，在水生生物方面更是鮮見報道。珠江所與法國發(fā)展研究所、海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)研究院、河南師范大學(xué)等單位合作，在東亞地區(qū)116個采樣站位獲得了42種（亞種）鲌亞科魚類共計1511條條形碼序列，綜合遺傳距離估算、方差分析、物種界定分析、系統(tǒng)發(fā)育分析等手段，首次揭示了地理尺度對水生生物類群DNA條形碼有效性的影響，探討了東亞地區(qū)鲌亞科魚類在分類上存在的潛在問題，挖掘了了隱存多樣性并討論了隱存多樣性形成的可能機(jī)制。結(jié)果表明，地理尺度分別與種內(nèi)、種間遺傳距離呈正、負(fù)相關(guān)關(guān)系，證實了地理尺度將通過縮小條形碼間隙來影響DNA條形碼的有效性。另外，DNA條形碼共界定44個分子可操作單元（MOTU），成功鑒定的物種數(shù)僅為17，成功率僅約為40%，顯著低于早期大部分研究的鑒定成功率。未成功識別的25個物種中，低水平的種間分化和（或）譜系混合導(dǎo)致18個物種僅形成9個MOTUs，不僅挑戰(zhàn)了分子鑒定方法的可行性，還對這些物種的進(jìn)化起源提出了質(zhì)疑；此外，生物地理屏障與上新世和更新世的地質(zhì)事件促進(jìn)8個物種分別形成2-4個MOTUs，表明傳統(tǒng)分類可能嚴(yán)重低估了鲌亞科的生物多樣性。研究結(jié)果為鲌亞科魚類后期的分類和遺傳學(xué)等相關(guān)研究提供了重要指引，同時為該類群的多樣性保護(hù)和種質(zhì)資源開發(fā)提供了重要啟示。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1111/mec.16540