环境指示性生物淡水蟹类小石蟹属分类重整理及其系统发育研究

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在生物监测的实际应用中,可以根据不同的环境监测选择不同的指示生物,因此环境指示性生物的选择是重点,淡水蟹作为常见的甲壳类动物在我国分布广泛,数量繁多,因其栖息于山间溪流中,食性杂,对环境变化敏感,种群分布情况可有效指示当地水质、植被状况等多个生态指标,因此有望成为一种重要的环境指示性生物。淡水蟹中分布最广泛的代表为溪蟹科(Potamoidae),在中国白酒超级产区的范围中发现最有代表性的小石蟹属(Tenuilapotamon),小石蟹属目前包括3种6亚种,其属内存在较多亚种,亟待重整理。本研究旨在厘清小石蟹属的分类及系统发育关系,为其成为环境指示性生物提供重要价值。通过综合地理分布、形态学、系统发育分析、遗传距离、分歧时间等得出小石蟹明确的分类体系,进一步引入部分线粒体比较基因组学方法深入分析,得出的主要结论如下:1.小石蟹属的分布范围几乎覆盖了整个白酒的长江上游超级产区,并首次提出:选择在当地具有优势的小石蟹属,可用于监测白酒生产的重要因素之一为水质,与化学监测相比,生物监测更加敏感和全面。因此,在该地区选择合适的环境指示生物具有很大的价值。2.形态学观察发现除若水小石蟹和弓肢小石蟹外,其余宽腹小石蟹所包含的亚种在观察雄性第一腹肢的鉴别特征时,较难区分,且进一步观察中发现宽腹小石蟹指名亚种与安顺亚种的雄性第一腹肢形态非常相似,可能为同物异名,需要综合分子证据进行验证。3.系统发育分析结果进一步证实指名亚种与安顺亚种可以合并并将其命名为安顺小石蟹,至此小石蟹属重新整理得到共7种包括:安顺小石蟹(Tenuilapotamon anshunense)、开阳小石蟹(Tenuilapotamon kaiyangense)、惠水小石蟹(Tenuilapotamon huishuiense)、毕节小石蟹(Tenuilapotamon bijiense)、水城小石蟹(Tenuilapotamon shuichengense)、弓肢小石蟹(Tenuilapotamon inflexum)、若水小石蟹(Tenuilapotamon joshuiense)。4.线粒体比较基因组学分析结果显示,小石蟹属各基因较为保守且无线粒体基因的重排现象,有14个基因编码于R链,其余基因编码于F链。起始密码子有ATG、ATA、ATT、ATC共4种,终止密码子TAA、TAG、还有不完整的T共3种。碱基组成更加偏向AT–skew,具有不同的重叠区、间隔区及紧凑区,同时还存在较为稳定的区域间隔或重叠长度也相同。t RNA发生错配大部分为G–U错配,且相比其他二级结构中的茎环结构来说,反密码子环与反密码子茎变化很少,可变环的碱基长度变化不一,范围处于4–6 bp,比较线粒体的结果支持传统形态学的结果,安顺亚种与指名亚种可以合并为安顺小石蟹。
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