中國沿海鲆鰈魚類進化關系研究

■方一鋒

（浙江自然博物館生命科學部，浙江杭州310003）

鲆鰈魚類是鰈形目（Pleuronectiformes）魚類的總稱，俗稱比目魚（Flatfishes），在海洋魚類中占有十分重要的地位。鲆鰈魚類廣泛分布于全球各海域，其中的牙鲆、大菱鲆、圓斑星鰈、大西洋庸鰈和半滑舌鰨等品種均為我國沿海重要的經濟魚類，其中中國本地種類的經濟魚種并不多，上述魚種中只有半滑舌鰨的模式產地為中國。

生物間群體遺傳結構和進化關系的研究是生物學研究的基礎和重要組成部分。目前利用分子遺傳學手段，揭示物種演化關系，已經成為研究生物系統(tǒng)進化的趨勢。本研究中的53種鲆鰈魚類，基本涵蓋了我國沿海鰈形目的代表種屬。利用線粒體DNA的COI基因的部分序列作為分子標記，比較我國沿海鰈形目魚類進化關系，以期為鲆鰈魚類分類及修訂提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 線粒體COI序列檢索

使用 NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）數(shù)據庫，檢索鲆鰈魚的線粒體COI基因序列。

1.2 系統(tǒng)進化分析

系統(tǒng)進化分析采用鲆科的大菱鲆（S.maximus），鰈科的大西洋庸鰈（H.hippoglossus）和鰨科的歐鰨（S.solea）作為外群。用ClustalX軟件對各鲆鰈魚的線粒體COI序列進行多重序列比對和分析。針對多重序列比對結果，使用MEGA6軟件借助于鄰接法（Neighbour-Joining，NJ）和最大似然法（Maximum likelihood，ML）構建系統(tǒng)進化樹。

2 結果與分析

2.1 NCBI檢索結果

通過NCBI檢索，分布于中國沿海的鲆鰈魚共有53種公布了COI序列（表1），其中包括模式產地為中國的鲆鰈魚15種，分別為：中華舌鰨（C.sinicus）、長吻紅舌鰨（C.lighti）、短吻紅舌鰨（C.joyneri）、短吻三線舌鰨（C.abbreviatus）、半滑舌鰨（C.semilaevis）、雙線舌鰨（C.bilineatus）、黑鰓舌鰨（C.roulei）、斑頭舌鰨（C.puncticeps）、寬體舌鰨（C.robustus）、長鉤須鰨

（Paraplagusia bilineata）、卵鰨（S.ovata）、纖羊舌鲆（A.tenuis）、馬來斑鲆（P.malayanus）、五眼斑鲆（P.pentophthalmus）和石鰈（K.bicoloratus）。

表1 本研究分析所用的數(shù)據信息

2.2 系統(tǒng)進化分析

本研究構建了NJ樹和ML樹，與傳統(tǒng)的形態(tài)學分類有一定的不同之處。同時兩種進化樹之間，結構也有所不同。

由圖1的NJ樹可以發(fā)現(xiàn)：首先，舌鰨科的東方無線鰨和多線無線鰨并沒有同舌鰨科的其他種屬聚為一支，而是與鰨科的帶紋條鰨聚為一支而最先分出；其次，鰨科的豹鰨、東方箬鰨以及日本鉤嘴鰨同牙鲆科、鰈科聚為一個大的分支；第三，鲆科的克氏雙線鲆與牙鲆科的魚類聯(lián)系較緊密；第四，僅有的一個冠鰈科的三斑沙鰈同舌鰨科較緊密的聚為一支，而舌鰨科的其他種屬分類與形態(tài)學分類一致。

圖1 基于56種鲆鰈魚類COI序列的NJ樹

而ML樹的分類與形態(tài)學較為一致，只有三處不同（圖2）：首先，依然是舌鰨科無線鰨屬的東方無線鰨和多線無線鰨，它們同鰨科聚為一個大的分支；第二，冠鰈科的三斑沙鰈依然同舌鰨科聚為一支；牙鲆并沒有與牙鲆科的其他魚類聚為一支，而是同鰈科的關系更為密切。

圖2 基于56種鲆鰈魚類COI序列的ML樹

3 討論

目前存在多種重建系統(tǒng)進化樹的方法，最常用的有距離法、簡約法和似然法。鄰接法是目前最常用的距離建樹法，但所建樹的精確度有欠缺；最大似然法對所分析的分類單元的數(shù)量和序列長度有所限制，但假定的條件最少，相對來說準確性最高。本文使用兩種方法構建鲆鰈魚類的進化樹，通過對兩種樹拓撲結構的比較，同時結合形態(tài)分類學結果，以期獲得更為準確的鲆鰈魚類的系統(tǒng)進化關系。

鲆鰈魚類隸屬于硬骨魚綱（Osteichthyes），鰈形目（Pleuronectiformes），分為鳒亞目、鰈亞目和鰨亞目，包括有超過500個品種，可分為鲆科（Bothi?dae）、鰈科（Pleuronectidae）、舌鰨科（Cynoglossi?dae）、鰨科（Soleoidae）、無臂鰨科（Achiridae）、棘鲆科（Citharidae）、菱鲆科（Scophthalmidae）、牙鲆科（Paralichthyidae）、擬牙鲆科（Paralichthodidae）、瓦鰈科（Poecilopsettidae）、菱鰈科（Rhombosoleidae）、無臂鲆科（Achiropsettidae）、冠鰈科（Samaridae）和鳒科（Psettodidae）等14個科。根據《中國動物物種編目數(shù)據庫》，共查找到生活在我國沿海的鲆鰈魚100余種，但只有53種公布了COI基因序列。本研究共使用了56種：鰨亞目28種，包括21種舌鰨科種類和7種鰨科種類，其中有11種的模式產地在中國；鰈亞目25種，包括鲆科魚類10種、牙鲆科魚類5種、鰈科魚類9種和冠鰈科魚類1種；國外沿海鲆鰈魚3種。作為外群的3種鲆鰈魚，大菱鲆、歐鰨和大西洋庸鰈，雖然在中國沿海的自然水體中沒有分布，但目前在山東等水溫較低的地區(qū)已經進行規(guī)?；斯ゐB(yǎng)殖。

本研究之前，已經有學者利用分子遺傳學方法對鲆鰈魚進行系統(tǒng)分析。柳淑芳等[1]利用Cytb和16S rRNA對17種舌鰨亞科魚類進行系統(tǒng)發(fā)育分析；劉濱等[2]利用生長激素基因cDNA序列對7種鰈形目魚類進行了系統(tǒng)分析；徐輝等[3]利用ITS1序列對6種舌鰨亞科魚類進行了系統(tǒng)發(fā)生研究等。本研究擴大了研究對象的范圍，涉及了我國沿海鰈形目的多個科的53種鲆鰈魚類。

相關文獻顯示，對相同的數(shù)據采取不同的方法建樹，獲得的結論也會出現(xiàn)差異[4]。當分子進化速率基本恒定時，ML法和NJ法所得到的結果相似，但當進化速率差異較大時，ML法比NJ法準確性更高[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，NJ樹與ML樹存在較明顯的差異，比較而言，ML樹的拓撲結構更加接近形態(tài)學分類結果。同時也驗證了Hasegawa結論的可靠性。因此，本研究比較傾向于最大似然法（ML）構建的進化樹。

在ML樹中，進化樹顯示的分子進化關系與傳統(tǒng)的形態(tài)學和生化特征分類的進化地位存在一定差異，而且這些差異在NJ樹中同樣存在。首先，舌鰨科的東方無線鰨和多線無線鰨與鰨科聚為一支，可能反映出該舌鰨科的兩種魚類與鰨科的關系較近，或者說兩種無線鰨的分類存在一定的問題。冠鰈科的三斑沙鰈同舌鰨科聚為一支，因此推測三斑沙鰈的分類可能有待商榷。此外，牙鲆并沒有與牙鲆科的其他魚類聚為一支，而是同鰈科的關系更為密切，但置信度只有7%，推測可能的原因是取樣、測序或者是取用NCBI數(shù)據的單一性造成的。

目前，多數(shù)鲆鰈魚的線粒體序列尚未測定，這顯然對于精確的鰈形目系統(tǒng)學研究是有限的。隨著分子遺傳學的不斷進步，魚類分類學必然會向著精確的分子水平上的分類和系統(tǒng)進化的研究方向發(fā)展。