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鲤形目(Cypriniformes)条鳅科(Nemacheilidae)物种广泛分布于亚洲热带或亚热带地区,并栖息在环境各样的水环境,尤其是在快速流动的山涧溪流或洞穴中,相异的生活环境可能有助于解释在条鳅科中有许多洞穴鱼类。目前,中国境内已经记录条鳅科有超过20属200多种。高原鳅属Triplophysa和岭鳅属Oreonectes分别是条鳅科中分布最广、物种多样性最为丰富和栖息环境最为异质化的的水生脊椎动物类群之一。在以往的研究中,关于这两个属的分类和起源存在诸多的争议。但是由于缺乏分子数据和大样本量的支持,又由于外表形态及栖息环境存在着极大的相似性,导致这两个属在条鳅科中的系统分类和演化关系一直以来都存在争议。在本研究中,通过采集来自贵州地区7种洞穴类型高原鳅,贵州地区7种和广西地区2种岭鳅属样本,并以线粒体基因组作为分子标记,基本厘清了这两个属的系统分类、分歧时间初步揭示了洞穴鱼类的分子适应机制。主要的研究结果如下:1.高原鳅属和岭鳅属鱼类线粒体基因组基本特征高原鳅属和岭鳅属线粒体基因组均具有典型的闭合圆环结构,包含13个编码蛋白,22个trn,2个rRNA和一个控制区,轻链(L链)只编码ND6与8个trn(trnQ,trn,trnN,trnC,trnY,trnS2,trnE,trnP)基因,其余全由重链(H链)编码。9个洞穴鱼类线粒体基因组的核苷酸组成含量偏向于AT,16S A+T%含量高于12S,在13PCGs中,除COI使用GTG作为启动密码子外,其余均使用ATG启动密码子。2.高原鳅属和岭鳅属的系统分类在本研究中,基于野外采样和NCBI数据库数据使用线粒体基因组重建的系统发育分析表明:(1)梵条鳅科Vaillantellidae、沙鳅科Botiidae、低唇鱼科Ellopostomatidae、颊须鳅科Barbuccidae、爬鳅科Balitoridae、蛇鳅科SerpentiCytbitidae、腹吸鳅科Gastromyzontidae、鳅科Cytbitidae和条鳅科Nemacheilidae的单系性提供了强有力支持(UFB=100%,BPP=1.00)。本研究使用序列基本涵盖了鳅超科鱼类的全部类群并结合线粒体基因组,基本厘清了鳅超科鱼类的系统分类地位。(2)基于线粒体基因组数据,本研究重点解析了高原鳅属和广义岭鳅属鱼类在条鳅科中的系统发育地位。但是,由于条鳅科中尚有一些属的物种并未纳入到本研究中,这仍然需要在下一步的研究中进行采样分析,比如:云南鳅属、异条鳅属以及间条鳅属等。(3)基于线粒体基因组,本研究采集自广西大新具有叉尾的洞鳅并未与洞鳅属成为一单系群。相反,本研究发现其与平头岭鳅的关系较近但并未聚为一进化枝,具有较高的支持率(UFB=100%,BPP=1.00)。因此,本研究认为洞鳅属Troglonectes的有效性成立,但需要纳入更多的叉尾和圆尾物种进行研究。(4)基于来自模式产地标本的形态和分子数据显示:大七孔洞鳅是Troglonectes daqikongensis的有效性是成立,佳荣岭鳅Oreonectes jiarongensis和茂兰盲副鳅ParaCytbitis maolanensis是长须盲洞鳅Troglonectes longibarbatus的同物异名。(5)基于来自模式产地标本的形态和分子数据显示:里湖高原鳅应该归属于洞鳅属,应更名为里湖洞鳅Troglonectes lihuensis。3.高原鳅属和岭鳅属的分歧时间基于线粒体基因组数据使用基因组数据校准的分歧时间分析表明,高原鳅属和广义岭鳅属时空多样性与过去的地质变迁和气候变化密切相关。高原鳅属大约起源于106.54 Ma,并在95.28 Ma左右开始多样化,比条鳅科中大多数类群的分化更早。而广义岭鳅属所在进化枝(包括Oreonectes、Micronemacheilus、Yunnanilus)大约起源于89.52Ma。在高原鳅属和岭鳅属平头种组内,第一次的多样化事件大约发生在65 Ma左右(~50–80Ma),包括高原鳅进化枝C1–C2、岭鳅属叉尾种组第二次多样化事件大约发生在35 Ma左右(~30–40Ma),这与该时间段内印度次大陆与亚洲板块的碰撞事件所导致的青藏高原的第一次隆升以及气温变冷事件相吻合。因此,可以初步推断出,洞穴型高原鳅属和岭鳅属物种的形成和多样化事件与青藏高原的隆升事件所引起的地质改变尤其是喀斯特洞穴型地貌的发育有关。4.洞穴鱼类的分子适应机制通过对高原鳅属和岭鳅属洞穴类型进行选择压力分析,结果显示其洞穴类型部分蛋白编码基因受到了正选择,说明洞穴类型均在线粒体基因组水平发生了加速进化,筛选出高原鳅属2种(ATP6和ND5)和岭鳅属9种(ATP6、ATP8、COI、COⅡ、Cytb、ND3、ND4、ND4L、ND5)受到正选择的基因。ND系列基因可能在指导线粒体调控洞穴鱼类脂类合成储存能量上起着重要,而ATP系列基因可能在调控洞穴鱼类能量供应上起着重要作用。