适应性特征指能帮助机体更加适应所处环境的表型特征,是机体对自然选择演化压力的应答,它的出现有助于维持或加强有机体在当前环境中的生存和繁殖能力。入侵物种被引入到新环境后,往往要面临一些由不同的环境因子的带来的选择压力,这些压力将驱动入侵不同地区的种群产生表型特征的适应性分化,这些分化可能是表型可塑性和(或)局域适应的结果。食蚊鱼属(Gambusia Poey,1854)隶属于辐鳍鱼纲(Actinopterygii)、鳉形目(Cyprinodontiformes)、胎鳉科(Poeciliidae),原生于美洲中部,包含40多种,大部分种类营淡水生活,仅少数种类可在咸水环境中生活。食蚊鱼属中有9种被国际自然保护联盟(IUCN)认定为易危种,而通常我们所说的食蚊鱼特指广泛入侵的两种,即西部食蚊鱼(G.affinis Baird&Giard,1853)和东部食蚊鱼(G.holbrooki Giard,1859)。20世纪20年代,食蚊鱼被引入中国大陆用于控制蚊虫数量、预防蚊媒传播的疾病。经过90多年的扩散分布,目前食蚊鱼在中国长江及以南水域均有分布。尽管如此,目前入侵中国大陆食蚊鱼的种类鉴定仍然缺乏分子水平上的证据。而且,我们对食蚊鱼在中国大陆的入侵传播途径及具体分布情况知之甚少,对中国大陆的食蚊鱼进一步入侵扩散的能力一无所知。此外,我们对食蚊鱼是如何在新环境中成功固定和扩散的适应性演化机制缺乏了解。针对以上问题,本论文首先调查了入侵中国大陆的食蚊鱼的分布情况,并结合鳍条的形态测量学特征和线粒体标记对入侵中国大陆的食蚊鱼群体进行了种属鉴定;其次,基于15个微卫星标记位点对入侵中国大陆的食蚊鱼种群的遗传多样性和种群遗传结构情况进行了评估和调查;再次,探究了不同气候梯度下西部食蚊鱼群体适应性的表型特征,包括体长特征、身体形态特征和生活史特征;随后,基于8个多态性丰富的微卫星位点,结合环境因素和生活史特征,探究了西部和东部食蚊鱼适应性生殖策略的时空差异;最后,利用转录组测序技术,进行了功能基因注释和遗传标记开发。本论文得到的主要研究结果如下:1.入侵中国大陆的食蚊鱼为西部食蚊鱼;西部食蚊鱼在中国南方水体中普遍存在,个别北方地区(如河北保定)也有分布。2.中国大陆的西部食蚊鱼群体遗传多样性较丰富,其中北海、厦门和潮州种群遗传多样性稍微低于纬度较高的其他几个种群;所调查的10个西部食蚊鱼种群可分为2个遗传簇,位于长江三角洲的南京、湖州和杭州种群组成一个遗传簇,而安康、北海、成都、潮州、保定、丽水、厦门等7个种群组成另一个遗传簇;西部食蚊鱼在中国大陆的扩散过程符合踏脚石模型,而随机遗传漂变对西部食蚊鱼种群间遗传分化有一定的贡献。3.在高纬度、高海拔和沿海地区,西部食蚊鱼雌鱼具有更大的体型,而在低纬度、低海拔和内陆地区则具有相反的特征;在低纬度、高海拔和沿海等环境稳定地区,西部食蚊鱼雌鱼倾向于繁殖少量大型竞争力较强的的后代,反之亦然;西部食蚊鱼雌鱼形态学特征的差异与生活史特征的变化规律相符合,即在高纬度、低海拔和内陆等环境波动地区,西部食蚊鱼雌鱼具有较膨大的腹腔、胸鳍相对靠前、相对较小的头部、较短的尾柄,而在环境稳定地区表现出相反的趋势;与雌鱼繁殖策略相符,雄鱼在低海拔和高纬度地区具有较高的生殖投入,反之亦然。不同气候梯度下西部食蚊鱼生活史和形态学特征的差异表明:温度和环境的稳定程度是驱动西部食蚊鱼表型差异的重要因素。4.多重父权现象在入侵种食蚊鱼种群中普遍存在。东部和西部食蚊鱼的多重父权生殖策略具有很多优点,如通过增加后代群体的遗传多样性,使群体保持较高的演化灵活度。多重父权生殖策略与生活史特征紧密相关并受气候条件的影响,食蚊鱼多重父权的时空差异模式由雌鱼主导的繁殖活动造成,受自然选择和性选择共同驱动。与生活史策略相符,在高纬度地区,食蚊鱼具有较高水平的多重父权特征。生殖偏倚伴随着多重父权的发生而存在,是由交配后的性选择引起的。5.转录组分析共得到152036个unigene,平均长度为2262 bp。其中,成功进行功能注释的unigene有111502个(占73.33%)。从unigene集中共发现81722个微卫星位点,同时从各文库中筛选出63014~88627个单核苷酸多态性(SNP)位点。各种群中SNP位点的Ka/Ks比值均小于1,表明各种群中西部食蚊鱼的功能基因正在经历纯化选择。综上,本论文主要探究了入侵种西部食蚊鱼在生活史、形态学和生殖策略等方面的适应性分化。本论文鉴定出入侵中国大陆的食蚊鱼为西部食蚊鱼,查明了入侵西部食蚊鱼种群的遗传多样性及遗传结构,获得了西部食蚊鱼大量的功能基因序列信息和遗传标记,为深入研究西部食蚊鱼的适应性演化的分子机制奠定基础。此外,本论文将加深大众对入侵种食蚊鱼的认识,为食蚊鱼入侵地生物资源的保护管理以及食蚊鱼入侵的控制和预防等方面提供参考。