我国华南中麝鼩分子系统地理学分析.pdf
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1、 Chinese Journal of Wildlife 2024,45(2):291-297Chinese Journal of Wildlifehttp:/我国华南中麝鼩分子系统地理学分析栾天琪1,郭秋颖1,高艺1,韩美凤1,张春凤2,陈欢1,蔡赫1,金志民1,张隽晟1,刘铸1*(1.牡丹江师范学院生命科学与技术学院,牡丹江,157011;2.黑龙江农业经济职业学院,牡丹江,157011)摘 要华南中麝鼩(Crocidura rapax)亚种分化存在异议。为了明确我国华南中麝鼩的分子系统地理格局,为其分类学提供进一步分子生物学证据,测定了我国贵州华南中麝鼩20个样本的Cyt b基因序列,并
2、结合GenBank下载的19个华南中麝鼩Cyt b基因序列进行一并分析。结果表明:系统发生树首先分成3个大的进化支,即华南中麝鼩华南亚种(C.r.rapax)进化支、西南中麝鼩(C.vorax)进化支、华南中麝鼩台中亚种(C.rapax kurodai)进化支。华南中麝鼩华南亚种分成贵州、云南、四川东南部谱系和四川中西部谱系。遗传距离结果发现,最大遗传距离出现在华南中麝鼩华南亚种四川中西部谱系与华南中麝鼩台中亚种之间(0.118 1),其次是华南中麝鼩华南亚种贵州、云南、四川东南部谱系与华南中麝鼩台中亚种之间(0.117 4)。华南中麝鼩华南亚种2个谱系间遗传距离为0.019 5。中介网络分析
3、也观察到相似分化格局。中介网络图的结果与系统发育关系和遗传距离的结果一致,支持来自台湾的华南中麝鼩样本为独立物种的观点,即台湾长尾麝鼩(C.tadae)。我国华南中麝鼩无亚种分化,分为贵州、云南、四川东南部谱系和四川中西部谱系。在华南中麝鼩的32个样本中发现23个单倍型,核苷酸多样性0.012 85。种群历史分析暗示华南中麝鼩近期尽管经历了种群扩张,但并非为单次急剧扩张。稿件运行过程收稿日期:2023-07-11修回日期:2023-10-24关键词:华南中麝鼩;麝鼩属;分子系统地理学Key words:Chinese white-toothed shr-ew(Crocidura rapax);
4、Crocidura;Molecular phylogeography中图分类号:Q95文献标识码:A文章编号:2310-1490(2024)-02-0291-07DOI:10.12375/ysdwxb.20240207基金项目:牡丹江师范学院科研项目(GP2022009,HX2023004);黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(1452TD008,1451PT008,1451TD002);黑龙江省自然基金项目(LH2021C095)第一作者简介:栾天琪(1998),男,硕士研究生;主要从事野生动物学研究。E-mail:*通信作者:刘铸,E-mail:野 生 动 物 学 报第45卷Mol
5、ecular Phylogeographic Analysis of Chinese White-toothed Shrew in ChinaLUAN Tianqi1,GUO Qiuying1,GAO Yi1,HAN Meifeng1,ZHANG Chunfeng2,CHEN Huan1,CAI He1,JIN Zhimin1,ZHANG Junsheng1,LIU Zhu1*(1.College of Life Science and Technology,Mudanjiang Normal University,Mudanjiang,157011,China;2.Hei Long Jian
6、g Agricultural Economics Vocational College,Mudanjiang,157011,China)Abstract:Subspecies differentiation of Chinese white-toothed shrew(Crocidura rapax)is controversial.In order to clarify the molecular phylogeographic pattern of C.rapax and provide further molecular biological evidence for taxonomy,
7、this study analyzed the Cyt b gene sequences of C.rapax(20 samples)collected from Guizhou Province in China together with Cyt b gene sequences of C.rapax(19 samples)downloaded from GenBank.The phylogenetic tree was divided into three main clades:C.r.rapax,C.vorax,and C.rapax kurodai.The C.r.rapax is
8、 divided into Guizhou,Yunnan,southeast Sichuan lineage and central and west Sichuan lineage.The results of genetic distance showed that the greatest genetic distance was between central and west Sichuan lineage of C.r.rapax and C.r.kurodai(0.1181),followed by between Guizhou,Yunnan,southeast Sichuan
9、 lineage of C.r.rapax and C.r.kurodai(0.1174).The genetic distance between two lineages of C.r.rapax is 0.0195.A similar geographical patterns was also observed in the median-joining network analysis.The results of median-joining network are consistent with the results of phylogenetic relationships
10、and genetic distance,supporting the view that the sample from Taiwan is a separate species,namely,C.tadae.The C.rapax have no subspecies differentiation in China,and can be divided into Guizhou,Yunnan,southeast Sichuan lineage and central and west Sichuan lineage.Twenty-three haplotypes were found i
11、n the 32 samples of C.rapax,and the nucleotide polymorphism was 0.01285.The analysis of population history suggested that C.rapax has experienced population expansion recently,but it is not a single dramatic expansion.华南中麝鼩(Crocidura rapax)隶属劳亚食虫目(Eulipotyphla)鼩鼱科(Soricidae)麝鼩属(Crocidura)。华南中麝鼩自发现后,
12、在相当长的一段时间内被认为是C.russula的一个亚种(C.r.rapax)1。Jiang等2通过形态学分析认为华南中麝鼩和西南中麝鼩(C.vorax)是两个独立的物种,并且两个物种具有较相似的形态,根据形态学相似度将C.kurodai归类于华南中麝鼩。华南中麝鼩的地理分布和亚种分化存在着明显的相关性。一部分学者认为在我国华南中麝鼩具有4个亚种:台中亚种(C.rapax kurodai)分布于台湾;绿岛亚种(C.r.lutaoensis)分布于台湾东南部的绿岛;兰屿亚种(C.r.tadae)分布于台湾东南部的兰屿岛;华南亚种(C.r.rapax)分布于云南、贵州、四川、广东、广西和海南26。
13、另一部分学者认为分布于台湾及其周边岛屿的 3 个亚种(C.r.kurodai、C.r.lutaoensis和C.r.tadae)属于另外一个物种,即台湾长尾麝鼩(C.tadae)的 3个亚种(指名亚种 C.t.tadae、台 湾 亚 种 C.t.kurodai 和 绿 岛 亚 种 C.t.lutaoensis)78,在我国华南中麝鼩无亚种分化,分布于云南、贵州、四川、广东、广西和海南79。可见,华南中麝鼩的亚种分化存在异议。系统地理学是研究物种间及物种内不同类群形成现有分布格局的历史原因和演化过程的一门科学10,分子系统地理学研究为动物分类地位的确定提供了从物种水平到系统发育水平的证据,进而为
14、准确地评价动物物种分布格局奠定良好基础11。鉴于目前缺乏对华南中麝鼩的分子系统地理学系统分析,本研究采集并测序了来自我国贵州的华南中麝鼩Cyt b基因全序列,结合已有报道的我国台湾、四川和云南的华南中麝鼩 Cyt b 基因全序列(GenBank),分析我国华南中麝鼩的分子系统地理格局,292栾天琪等:我国华南中麝鼩分子系统地理学分析第2期进一步为分类学提供分子生物学证据。1研究方法1.1样本采集采用陷阱法,辅以铗捕法采集华南中麝鼩样本。样本采集于我国贵州省,采集时间为2019年1月2021年10月,共采集样本20个,其中安顺地区(262148 N,1055535 E)样本5个(Guizhou
15、AS1Guizhou AS5),毕节地区(262422 N,105444 E)样本 13 个(Guizhou BJ1Guizhou BJ13),六盘水地区(26331 N,1045718 E)样本2个(Guizhou LPS1,Guizhou LPS2)。从GenBank下载了其他地区华南中麝鼩的 Cyt b基因全序列(19个),基本信息见表 1。本研究通过牡丹江师范学院实验动物伦理委员会审查(IACUC-MNU-0-401)。1.2试验方法用剪刀剪取样本腿部肌肉组织,将腿部肌肉组织用酚-氯仿法进行基因组DNA提取。mtDNA的Cyt b基因全序列 PCR 反应体系为 50 L,含 200 m
16、ol/L的 dNTP,1.5 mmol/L 的 MgCl2,Primer(L14724/H15915)12各 10 pmol/L,Taq DNA polymerase 2.5 U(大连宝生物),模板为250 ng。PCR扩增的反应条件:94 预变性3 min;94 变性45 s,50 退火50 s,72 延伸45 s,共30个循环;72 延伸7 min,4 保存。PCR扩增产物经纯化回收进行测序(哈尔滨博仕生物技术有限公司)。1.3数据处理使 用 EditSeq(DNAStar 软 件 包)对 试 验 获 得mtDNA Cyt b基因全序列和 GenBank下载华南中麝鼩的序列(表1)进行序列
17、编辑,再利用Clustal W软件进行序列聚类比对13。利用 DnaSP 5.10分析单倍型数量(number of haplotypes,k)、多态位点数量(number of polymorphic sites,s)、单倍型多态性(hap表1GenBank下载的华南中麝鼩Cyt b基因序列Tab.1 The Cyt b gene sequences of Crocidura rapax downloaded from GenBank样本采样地Sampling location1 台湾南投县Nantou County Taiwan Province2台湾台中市Taichung City Ta
18、iwan Province3四川省雅江县Yajiang County Sichuan Province4四川省木里藏族自治县Muli Zangzu Autonomous County Sichuan Province5 四川省九龙县Jiulong County Sichuan Province6 四川省小金县Xiaojin County Sichuan Province7 四川省甘洛县Ganluo County Sichuan Province8 四川省得荣县Derong County Sichuan Province9 云南省丽江市Lijiang City Yunnan Province10
19、 云南省泸水市 Lushui City Yunnan ProvinceGenBank号GenBank numberGU358533GU358534GU358535AB057420AB062686AB175086AB115557MN690995MN690996MN690997MN690998MN337427MN337428MN337429KP120863MW682494MW682360MW682357MW682720样本号Sample numberTaiwan NT1Taiwan NT2Taiwan NT3Taiwan NT4Taiwan NT5Taiwan NT6Taiwan TZ1Sichu
20、an YN1Sichuan ML1Sichuan ML2Sichuan JL1Sichuan XJ1Sichuan XJ2Sichuan XJ3Sichuan GL1Sichuan DR1Yunnan LJ1Yunnan LJ2Yunnan LS1293野 生 动 物 学 报第45卷lotype diversity,h)、核苷酸差异平均数(average number of nucleotide differences,i)、核 苷 酸 多 样 性(nucleotide diversity,),计算 Tajima s D 和 Fu s检测中性选择情况,进行显著性检测,并结合种群的增长模型(a
21、population growth-decline model)分析错配分布来检测种群数量扩张情况14。利用 MEGA 5.05 软件,采用最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统发生树15。利用 Network 4.6 构建中介网络图(median-joining network)分析单倍型间进化关系16。2结果2.1系统发育关系以西南中麝鼩和山东小麝鼩(C.shantungensis)为外群,利用ML法构建系统发生树(图1)。系统发生树首先分成3个大的进化支:一是华南中麝鼩华南亚种进化支;二是西南中麝鼩进化支;三是华南中麝鼩台中亚种进化支。西南中麝鼩进化支夹在华南中
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