基于形態(tài)學(xué)特征和DNA 條形碼對中國 沿海銀口天竺鯛屬(Jaydia)分類研究*

羅植森 易木榮， 劉思杓 邱康文 谷 穗 顏云榕，

(1. 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 湛江 524088； 2. 南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(湛江)南海資源大數(shù)據(jù)中心 湛江 524013； 3. 廣東海洋大學(xué)廣東省南海深遠(yuǎn)海漁業(yè)管理與捕撈工程技術(shù)研究中心 湛江 524088； 4. 廣東海洋大學(xué)深圳研究院海洋漁業(yè)信息化技術(shù)中心 深圳 518120)

銀口天竺鯛屬(Jaydia)， 隸屬天竺鯛科(Apogonidae)， 棲息于水深20—120m沙泥底質(zhì)水域， 主要分布于全球熱帶及亞熱帶地區(qū)， 少數(shù)種分布在溫帶海域(Mabuchiet al， 2014； Gonet al， 2015)。在中國海域中主要分布在南海、臺灣沿海， 東海和黃海有少量分布(成慶泰等， 1962， 1987； 成慶泰， 1963； 沈根媛， 1985； 邵廣昭等， 1993)。銀口天竺鯛屬全球共有19種， 中國海域有12種記錄(Mabuchiet al， 2014； Gonet al， 2015； Eschmeyeret al， 2016)。

20世紀(jì)90年代以前， 銀口天竺鯛屬魚類一直歸類至天竺鯛屬(Apogon)或天竺鯛魚屬(Apogonichthy) (Smith， 1961； 成慶泰等， 1962， 1987； 成慶泰， 1963； 沈根媛， 1985)。90年代以來， Gon(1996)根據(jù)形態(tài)特征差異將銀口天竺鯛屬魚類歸為天竺鯛屬亞屬； 之后， Fraser(2000)提出銀口天竺鯛屬JaydiaSmith， 1961是有效屬。Mabuchi等(2014)基于形態(tài)特征和DNA條形碼研究對天竺鯛科魚類分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新修訂， 并確認(rèn)銀口天竺鯛屬是天竺鯛科(Apogonidae)的一個(gè)有效屬， 得到了大多數(shù)魚類學(xué)者認(rèn)可(Gonet al， 2015； Yoshidaet al， 2015； Fraseret al， 2016； 俞正森等， 2017)。但銀口天竺鯛屬的種類分類研究仍存在種類誤判和同種異名等問題。Gon(1996)對銀口天竺鯛屬10種魚類重新整理， 根據(jù)前鰓蓋骨邊緣鋸齒強(qiáng)弱把銀口天竺鯛屬分為三個(gè)形態(tài)類型， 并對邵廣昭等(1993)《臺灣魚類志》中的銀口天竺鯛種類提出了不同的看法， 認(rèn)為其中種類Apogon striatus(695頁， 版圖84， 圖3)應(yīng)該為J. striatodes， 種類Apogon ellioti(692頁， 版圖81， 圖9)則為J. smithi。而Shao等(2008)發(fā)表的增補(bǔ)南海魚類名錄將J. smithi認(rèn)為是臺灣海域新紀(jì)錄種。另一方面， Yu等(2016)在北部灣海域發(fā)現(xiàn)了新紀(jì)錄魚類J. striatodes， 其形態(tài)與J. striata極為相似。近年來， 俞正森等(2017)基于形態(tài)特征和DNA條形碼發(fā)現(xiàn)了浙江海域黑邊銀口天竺鯛新紀(jì)錄種， 并認(rèn) 為GenBank 上 的Apogon truncatus(KF809390， JQ681515)序列存在誤鑒； Hou等(2018)應(yīng)用DNA條形碼對南海鱸亞目魚類進(jìn)行分類研究， 發(fā)現(xiàn)其中Apogon ellioti(=J. truncata)的種內(nèi)分支遺傳距離較大， 認(rèn)為存在兩個(gè)單系群。

本研究針對中國沿海銀口天竺鯛屬種類誤鑒， 同種異名多等分類問題， 通過對銀口天竺鯛屬魚類進(jìn)行采樣， 結(jié)合形態(tài)學(xué)和DNA條形碼分析， 對銀口天竺鯛屬種類進(jìn)行歸納和梳理， 為中國沿海銀口天竺鯛屬分類鑒定提供有效的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

樣品采集于2014—2019 年間在南海北部沿海底拖網(wǎng)漁獲， 共101 尾。參考相關(guān)魚類圖鑒、魚類志等工具書及相關(guān)文獻(xiàn)(成慶泰等， 1962， 1987； 成慶泰， 1963； 沈根媛， 1985； 邵廣昭等， 1993； Gon， 1996)， 總結(jié)歸納需要鑒定的銀口天竺鯛屬魚類特征， 對樣品進(jìn)行種類鑒定。魚類種類見圖 1， 其中圖 1h 為沒有采集到的細(xì)條銀口天竺鯛J. lineata(Temminck & Schlegel， 1842)， 照 片 源 于 https：// www.zukan-bouz. com/syu/テンジクダイ， 其形態(tài)特征描述參照Gon(1996)。所有樣品保存于廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院南海資源與評估中心標(biāo)本室， 樣品信息見表1。

圖1 中國沿海8 種銀口天竺鯛屬魚類 Fig.1 Eight species of Jaydia in coastal China

表1 銀口天竺鯛屬魚類采集信息與COI 序列信息 Tab.1 Information of COI sequences and collection of Jaydia

續(xù)表

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

形態(tài)學(xué)指標(biāo)測量參照Gon 等(2003)的方法。取魚體背部肌肉組織50mg， 使用不同濃度的乙醇對肌肉組織進(jìn)行梯度脫水， 放在-20°C 環(huán)境保存?zhèn)溆?。根?jù)DNA 抽提試劑盒(Ezup 柱式動(dòng)物基因組DNA 抽提試劑盒， 上海生工)提供的方法提取DNA。引物使用通用引物(Wardet al， 2005)， PCR 反應(yīng)體系為25μL， 包括12.5μL 的Taq PCR Master， 3μL 的ddH2O， 2μL 的MgCl2， 上下游引物各1μL， 5.5μL DNA 模板。PCR 反應(yīng)條件為： 95°C 預(yù)變性3min； 33 個(gè)循環(huán)在92°C 變性45s， 55°C 退火45s， 72°C 延伸1min； 72°C 延伸10min。將PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物送往生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行純化、雙向測序。

1.3 數(shù)據(jù)分析

將測序的結(jié)果用Sequencher 5.4.5 軟件進(jìn)行對比， 同時(shí)加以人工校正。測得46 條序列， 長度655bp， 分別在GenBank 上進(jìn)行物種核對。以K2P 模型計(jì)算銀口天竺鯛屬魚類種內(nèi)、種間遺傳距離。使用MEGA6.0軟件結(jié)合同源序列及以黑天竺鯛和云紋天竺鯛為外群構(gòu)建NJ 樹， 分析銀口天竺鯛屬種間系統(tǒng)發(fā)育。引用序列下載于GenBank， 注冊號見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 銀口天竺鯛屬主要形態(tài)特征比較

形態(tài)特征比較見表2。根據(jù)形態(tài)特征數(shù)據(jù)(表3)對比分析表明J. truncata和J. striatodes形態(tài)測量數(shù)據(jù)差異明顯， 其余種形態(tài)測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)重疊， 難以根據(jù)形態(tài)測量數(shù)據(jù)差異進(jìn)行區(qū)分， 因此， 需要結(jié)合形態(tài)特征比較進(jìn)行區(qū)分。J. truncata和J. smithi前鰓蓋骨邊緣為強(qiáng)鋸齒狀且具齒狀脊， 體側(cè)有4—6個(gè)暗淡寬紋， 第二背鰭中部有一暗縱帶， 邊緣為黑色， 兩者形態(tài)極為相似， 區(qū)分特征前者臀鰭具一平行基底的黑色縱帶， 尾鰭后緣黑色帶較寬， 頭頂部有黑色斑點(diǎn)， 后者臀鰭沒有黑色縱帶， 尾鰭后緣黑色帶較細(xì)， 這與俞正森等(2017)對這兩種類的分析一致。J. carinatus和J. poeciloptera前鰓骨邊緣平滑，J. carinatus第二背鰭最末軟條基底有一大黑斑， 臀鰭有3—4條斑點(diǎn)組成的黃色條帶，J. poeciloptera第二背鰭沒有這一特征， 其臀鰭為淡黃色， 不為條帶狀， 鰭膜間有暗點(diǎn)， 成慶泰等(1962)沒有描述J. poeciloptera臀鰭這一特征。J. novaeguineae、J. striatodes、J. striata和J. lineata前鰓蓋骨邊緣為弱鋸齒狀， 齒狀脊不明顯， 后三種體側(cè)明顯具7—11褐色橫帶。J. novaeguineae臀鰭及尾鰭下緣有明顯的白邊， 可以作為與其他Jaydia種區(qū)分的關(guān)鍵特征， 成慶泰等(1962)對該種的臀鰭及尾鰭無這一特征描述， Yoshida等(2015)對該種有這一特征的描述；J. striatodes和J. striata形態(tài)相似， 區(qū)分特征前者臀鰭的后緣為黑色， 后者臀鰭的后緣無黑色， Gon(1996)和Yu等(2016)也支持這個(gè)觀點(diǎn)。J. lineata與J. striata體色相近， 各鰭特征相似， 體側(cè)具橫帶， 區(qū)別特征前者的橫帶呈細(xì)針條狀， 后者橫帶較寬， 與成慶泰等(1962)的描述相符。

2.2 銀口天竺鯛屬DNA 條形碼分析

對采集的銀口天竺鯛魚類COI 基因片段進(jìn)行雙向測序， 獲得46 條655bp 的序列， A、T、C 和G 堿基平均含量分別為23.7%、30.4%、27.9%、18.0%， 其中A+T 含量(54.1%)高于C+G 含量(45.9%)， 與其他魚類COI 基因堿基構(gòu)成特征相符(Wardet al， 2005)； 保守位點(diǎn)484 個(gè)， 約占全序列的73.89%； 變異位點(diǎn)171， 約占 26.11%； 簡約信息位點(diǎn) 166 個(gè)， 約占25.34%； 單突變位點(diǎn)5 個(gè)， 約占0.76%； 所有位點(diǎn)中不變位點(diǎn)590 個(gè)， 轉(zhuǎn)換位點(diǎn)49 個(gè)， 顛換位點(diǎn)16 個(gè)， 轉(zhuǎn)換位點(diǎn)明顯多于顛換位點(diǎn)。結(jié)合GenBank 同源序列以K2P 模型構(gòu)建銀口天竺鯛屬魚類的種內(nèi)、種間遺傳距離(表4)，種內(nèi)遺傳距離范圍0.0010—0.0600， 種間遺傳距離范圍 0.0879—0.1871， 種間遺傳距離并不遠(yuǎn)大于種內(nèi)遺傳距離。J. striata、J. smithi、J. truncata種內(nèi)遺傳距離大于 2%， 分別為 2.64%、2.86%、6.00%。

表2 中國沿海銀口天竺鯛屬8 種魚類主要鑒定特征 Tab.2 Key characteristics of 8 species of Jaydia in coastal China

表3 中國沿海銀口天竺鯛屬魚類標(biāo)本測量性狀(以占體長的百分比表示) Tab.3 Morphometric measurements of Jaydia in coastal China expressed in percentage of the standard length (% in SL)

NJ 樹結(jié)果顯示銀口天竺鯛屬魚類分成兩群(圖2)。其中在 GenBank 下載的序列Apogon truncatus(KF809390)、J. truncata(JQ681515)不與本研究采集的J. truncata聚類， 而與J. poeciloptera聚為一類， 同時(shí)由于無法在GenBank 上獲取所對應(yīng)樣品的形態(tài)，因此推斷這兩條序列存在誤鑒， 實(shí)為J. poeciloptera，與俞正森等(2017)的結(jié)果相似。同理， 可以推測J. striata(MH085808、JQ681491)兩條序列也為J. poeciloptera。在 GenBank 下載的序列J. truncata(KY371626、KY371627)與本研究采集的J. smithi聚類， 而Hou 等(2018)研究則顯示這兩條序列與Apogon ellioti(=J. truncata)形成兩個(gè)單系群， 以上結(jié)果可以推測序列J. truncata(KY371626、KY371627)可能為誤鑒， 實(shí)為J. smithi。上述分析說明以往研究中J. poeciloptera、J. truncata存在誤判， 實(shí)為不同種類， 這也是本研究中J. poeciloptera和J. truncata種內(nèi)遺傳距離偏大的原因。

表4 9 種銀口天竺鯛屬魚類COI 序列種內(nèi)(對角線加粗)、種間(矩陣下方)K2P 遺傳距離 Tab.4 Kimura 2-parameter model analysis of intraspecific (bold diagonal) and interspecific (bottom half of matrix) average genetic distance of 9 species of Jaydia

Gon(1996)基于前鰓蓋骨邊緣鋸齒形狀的強(qiáng)弱將Jaydia分為了三大類群：truncata群， 前鰓蓋骨邊緣鋸齒狀強(qiáng)且具齒狀脊， 包括J. truncata、J. smithi和亨氏銀口天竺鯛J. hungi；lineata群， 較truncata群前鰓蓋骨邊緣鋸齒狀弱， 具平滑的齒狀脊， 包括J. novaeguineae、J. striata、J. lineata、和J. striatodes；carinatus群， 較lineata群具更弱的前鰓蓋骨邊緣和齒狀脊， 包括J. carinatus、J. queketti和J. poeciloptera。本研究基于形態(tài)學(xué)的分類結(jié)果與上述結(jié)果相符， 但NJ 樹顯示Jaydia可分為2 個(gè)大群， 一群為符合Gon(1996)的truncata群， 包括J. truncata和J. smithi， 另一群包括J. queketti、J. carinatus、J. smithi、J. striata、J. striatodes和J. novaeguineae， 該群中J. queketti雖然和J. carinatus先聚類， 但沒有緊接著與J. poeciloptera聚類， 與Gon(1996)描述的carinatus群不相符。Gon(1996)描述的lineata群在本NJ 樹上也沒有先聚成一類。可見， 以傳統(tǒng)分類學(xué)方法研究魚類系統(tǒng)發(fā)育與DNA 條形碼方法得到的結(jié)果不一定相符。

J. hungi和J. smithi因形態(tài)相似而極易被混淆(Kotthaus， 1970； Gon， 1996)。Fourmanoir 等(1965)將越南芽莊采集的Jaydia樣品與馬達(dá)加斯加的J. hungi模式樣品鑒定為同一種， 實(shí)則兩者為異域且形態(tài)不同的兩個(gè)群體。Fourmanoir(1967)把紅海蘇伊士灣采集的樣品鑒定為J. hungi， 后來， Kotthaus(1970)比較紅海南部和亞丁灣的樣品， 發(fā)現(xiàn)紅海其實(shí)有兩種不同形態(tài)的“J. hungi”， 并把與模式種J. hungi形態(tài)不同的種類命名為J. smithi， 同時(shí)指出Fourmanoir 等(1965)在越南芽莊與Fourmanoir(1967)在紅海蘇伊士灣采集的Jaydia樣品為J. smithi。本研究NJ 樹顯示采于北部灣的J. smithi(GOU101810—GOU101812)與紅海、阿拉伯海分布的J. smithi(KY675787、KY675466、KF564295、KY176506)分為兩個(gè)單系支(置信度100%)， 且種內(nèi)距離遺傳大于2%。由于無法在GenBank 上獲取相應(yīng)樣品的形態(tài)， 根據(jù)Gon(1996)總結(jié)J. smithi和J. hungi的種類分布情況， 推測這兩群為不同種， GenBank 上的序列KY675787、KY675466、KF564295和KY176506 可能為J. hungi， 確切的結(jié)果需采集分析紅海和阿拉伯海的樣品做進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.3 梳理銀口天竺鯛屬分類概況

圖2 基于COI 基因構(gòu)建的銀口天竺鯛屬NJ 分子系統(tǒng)進(jìn)化樹 Fig.2 Construction of NJ phylogenetic tree of Jaydia based on COI gene

表5 全球19 種銀口天竺鯛屬魚類分類地位 Tab.5 The taxonomic status of 19 species of Jaydia in the world

根據(jù)Eschmeyer 等(2016)整理了19 種銀口天竺鯛屬魚類分類地位(表5)， 其中J. ellioti(Day， 1875)為J. truncata(Bleeker， 1855)次定同種異名；J.albomarginatus(Smith & Radcliffe， 1912)為J. novaeguineae(Valenciennes， 1832)次定同種異名；J. tchefouensis(Fang， 1942)為J. lineata(Temminck & Schlegel， 1842)或?yàn)镴. striatodes(Gon， 1997)次定同種異名。根據(jù)上述整理， 本研究認(rèn)為成慶泰等(1962)《南海魚類志》、成慶泰等(1987)《中國魚類系統(tǒng)檢索》及邵廣昭等(1993)《臺灣魚類志》中沿用Apgonichthys和Apogon命名的銀口天竺鯛屬魚類應(yīng)獨(dú)立列為Jaydia屬， 其中的arafurae應(yīng)校正為poeciloptera，albomarginatus應(yīng)校正為novaeguineae，ellioti應(yīng)校正為truncata。另外， 通過對 FishBase (https：//www.Fishbase.in/search. php)的J. poeciloptera公開的樣品照片進(jìn)行形態(tài)特征分析， 發(fā)現(xiàn)該樣品存在誤鑒， 實(shí)為J. truncata， 其臀鰭有一明顯平行基底黑色縱帶， 是J. truncata特有的判別特征。

3 結(jié)論

本研究基于DNA條形碼和形態(tài)學(xué)特征對中國沿海銀口天竺鯛屬魚類進(jìn)行分類研究。結(jié)合分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)兩者成功將中國沿海8種銀口天竺鯛屬魚類準(zhǔn)確區(qū)分， 歸納和梳理了中國沿海8種銀口天竺鯛屬魚類分類地位， 并編制了8種銀口天竺鯛屬魚類檢索表。本研究對于中國沿海銀口天竺鯛屬魚類的分類具有一定的參考意義價(jià)值。

銀口天竺鯛屬檢索表

1(4)尾鰭后緣有黑色帶

2(3)尾鰭后緣黑色帶略寬， 第二背鰭和臀鰭各有一平行基底黑色縱帶··································································· ·····························································································黑邊銀口天竺鯛Jaydia truncata(Bleeker， 1855)

3(2)尾鰭后緣黑色帶略細(xì)， 第二背鰭有一平行基底黑色縱帶， 臀鰭無黑色縱帶····················································· ·····························································································史密斯銀口天竺鯛Jaydia smithiKotthaus， 1970

4(1)尾鰭后緣無黑色帶

5(8)臀鰭有黃色條帶或?yàn)榈S色

6(7)臀鰭有3—4條黃色斑點(diǎn)組成的條帶， 第二背鰭最末軟條基底有一大黑斑························································ ·····························································································斑鰭銀口天竺鯛Jaydia carinatus(Cuvier， 1828)

7(6)臀鰭為淡黃色， 不為條帶狀， 第二背鰭無大黑斑， 臀鰭鰭膜間有暗點(diǎn)····························································· ·························································································黑鰓銀口天竺鯛Jaydia poeciloptera(Cuvier， 1828)

8(5)臀鰭無黃色條帶也不為淡黃色

9(10)臀鰭、尾鰭下緣有白邊······································白邊銀口天竺鯛Jaydia novaeguineae(Valenciennes， 1832)

10(9)臀鰭、尾鰭下緣無白邊

11(14)體側(cè)具7—11褐色橫帶， 橫帶帶寬略等于帶間距

12(13)臀鰭后緣為黑色································································印度洋銀口天竺鯛Jaydia striatodes(Gon， 1997)

13(12)臀鰭后緣無黑色···················································橫帶銀口天竺鯛Jaydiastriata(Smith & Radcliffe， 1912)

14(11)體側(cè)具7—11褐色橫帶， 體側(cè)橫帶帶寬小于帶間距， 呈細(xì)針條狀·································································· ·········································································細(xì)條銀口天竺鯛Jaydia lineata(Temminck & Schlegel， 1842)