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(铫)科(Sisoridae)隶属鲇形目,是亚洲鲇形目鱼类中最大和分化程度最高的科之一,绝大多数物种分布在青藏高原和东喜马拉雅山的周边水系,中国的(姚)科鱼类共有12属。而(镊铫)鱼类Glyptostemoidfish则是隶属于鲇形目(Siluriformes)(铫)科(Sisorida)—大类自然类群。迄今为止,该类群在中国共记录有8属。(铫)科鱼类不仅物种丰富,而且种间种内形态差异较大,且生活的地理环境特殊,因此成为鱼类专家研究的热点,有关(铫)科鱼类的形态学和分子生物学研究较多。本研究旨在通过线粒体Cytb基因和7个核基因作为分子标记,来全面深入探讨中国(铫)科鱼类的系统发育关系,并结合线粒体基因和核基因各自的优点,选取其中较好的标记基因联合分析重建构(铫)科鱼类的系统发育关系,并深入了解(镊铫)类群的进化特征,同时利用分子钟估算(姚)科鱼类代表种的分化时间,进一步探讨(姚)科鱼类真实的系统发育情况,其类群内部可能的分化过程以及独特的生物地理学的特性。具体的研究结果如下:
1.用pcr法扩增了(觥)科11个属35个个体的7个核基因,并以黑尾(Liobagrusnigricauda鲇形目,钝头(鲵)科Amblycipitidae)、长臀(觥)(Cranoglanisbouderius鲇形目,长臀(鲵)科Cranoglanididae),粗唇(鲵)(Leiocassiscrassilabris鲇形目,(鳞)科Bagridae)和修仁鱼央(Liobagrusxiuenensis鲇形目,钝头(鲵)科Amblycipitidae)作为外类群,其中由于(鳞)属巨(鳞)的样品保存的不够好且时间较久,未获得理想的扩增效果,同时因样品本身和扩增条件的限制,存在一些物种基因扩增上的缺失,最后所得到的核基因的数目有133条,同时为了进一步完善Cytb的数据,补充了贡山(觥)、短鳍(觥)、细尾异齿(鳃)、穴形纹胸(觥)、福建纹胸(觥)、三线纹胸(觥)的一些序列信息。
2.用RaXML法将Cytb和七个核基因联合进行了分区和不分区的分析,所得到的系统发育树上显示(铫)科鱼类和(鲤觥)鱼类均形成单系类群。在用七个基因单独构建系统发育树的时候,发现不同基因构建的系统发育树之间存在较大的差异,并不是所有的标记基因都适合用于(铫)科鱼类的系统发育分析。为确保系统发育树的可靠性,在联合基因分析中我们选择了Cytb基因和两个核基因Plag12和ADNP,在相关的数据分析中我们采用了基于Bayes法和Raxml法的Cytb基因和两个核基因不分区分析和分区分析,所构建的系统发育树上显示结果如下:
(1)中国的(铫)科构成单系,其中黄斑褶(铫)位于整个(铫)科的基部位置,而黑(铫)、巨(铫)和纹胸(铫)属的四个代表种穴形纹胸(铫)、三线纹胸(铫)、福建纹胸(铫)和红河纹胸(铫)构成一个单系类群,并与(镊铫)鱼类构成姐妹群。
(2)分布在中国的(镊铫)鱼类构成一个单系类群,获得了极高的支持,且(镊铫)鱼类内部的各属之间的系统发育关系在不同分析中均得到了较高的支持,(镊铫)鱼类内部的系统发育关系则是,凿齿(铫)位于(镊铫)鱼类的基部位置,黑斑原铫位于靠近凿齿(铫)属的位置,藏(镊)其次,其次是青石爬(铫),这些鱼类被认为是比较原始的(镊铫)鱼类的物种。而大鳍异齿(镊)、细尾异齿(镊)、拟(镊)、扁头(铫)、细尾(铫)、短鳍(铫)、贡山(铫)这些被认为是特化类群的也构成单系,且他们之间的关系也得到较高的支持,而且本研究所选用的(铫)属的四个代表种细尾(铫)、扁头(铫)、短鳍(铫)、贡山(铫)聚在一起,构成一个单系。
(3)利用化石记录和分子钟的推算结果,经估算认为(铫)科鱼类起源于约晚中新世(laterMiocene,约12.2Mya),(镊铫)鱼类中的原始类群主要在晚中新世(laterMiocene,9.4Mya),而(铫)科鱼类中的纹胸(铫)属和(铫)属等特化种的分化时间晚的多,主要集中在全新世以后(Holocene,1.9Mya以内),估算所得的这些时间和因高原隆升造成的高原东部及南部水系的形成是相一致的。