虾虎鱼亚目及其外群系统发育关系研究及多位点分子标记筛选策略

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1、学校代码：10264研究生学号：M120110223上海海洋大学硕士毕业论文虾虎鱼亚目及其外群系统发育关系研究及题目：多位点分子标记筛选策略PhylogeneticInterrelationshipsamongGobioideiandItsOutgroupsand英文题目：StrategiesofMolecularMarkerSelectionforPhylogeneticInference专业：生物学研究方向：系统发育姓名：旷婷指导教师：李晨虹二零一五年四月十日上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学

2、术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分

3、内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注赵金良上海海洋大学教授/博导主席程起群东海水产研究所研究员/硕导委员鲍宝龙上海海洋大学教授/博导委员姜佳枚上海海洋大学讲师秘书答辩日期2015年6月5日9点答辩地点图书馆512上海海洋大学硕士学位论文虾虎鱼亚目及其外群系统发育关系研究及多位点分子标记筛选策略摘要虾

4、虎鱼亚目（Gobioidei）隶属于脊索动物门（Chordata）、辐鳍鱼纲（Actinopterygii）、鲈形目（Perciformes），是鲈形目中最大的一个类群，包括270多个属，2000多种，占鲈形目的23%。虾虎鱼类广泛分布于热带、亚热带和温带地区的淡水或近岸海水中，多底栖生，好穴居。由于虾虎鱼类在极短的时间内快速分化为多个物种，所以准确地重建它们的系统发育关系很困难，而这一现象在其他物种的系统演化研究上也很常见。目前对于虾虎鱼亚目的系统发育的研究主要基于形态学特征或少数几个线粒体或核基因标记，所得到的

5、结论相互不一致。随着高通量测序技术的发展，当前的系统发育研究已不再囿于有限的分子标记，以逐步进入到基于基因组规模进行分析的阶段。基因组数据容易获取，但读长短、片段多，数据处理和分析难度大。对于大量的核基因标记，如何从中筛选出系统发育信号强、适用于不同系统发育问题研究的分子标记尤为重要。分子标记筛选标准一直是研究的热点，然而现有的研究主要是根据模拟数据或者少数几个位点进行的，很少在大规模的实际数据中进行过验证。因此，对多位点分子标记筛I上海海洋大学硕士学位论文选策略亟待作一个全面而深入的研究。针对以上问题，本论文开展

6、了两部分的工作：第一部分，利用成千上万个单拷贝核编码基因，结合不同的建树策略，重建虾虎鱼亚目及其外群的系统发育关系，解决虾虎鱼亚目系统发育中存在的问题，并且根据化石校正，评估虾虎鱼亚目中各个分支的分化时间，对整个虾虎鱼亚目科属之间的划分及分化时间作出全面的分析。第二部分，根据大量的实验数据为例，开发比较完整的多位点分子标记筛选方法，解决基因组规模数据在分析方法中存在的问题，为系统发育基因组学的研究提供一个借鉴。本论文的主要研究结果如下：1.采集虾虎鱼亚目各科中有代表性的36个物种，以及鲈形目中其它科7个物种作为外群

7、，利用靶基因富集技术和Illumina高通量测序技术，获取大量的数据，经过原始数据质量控制、短序列拼接、直系同源基因序列鉴定、多样本序列比对等数据预处理，平均获得约9,795个单拷贝核编码基因序列（6,099~14,567CDS），运用两种不同的建树策略：物种树（MP-EST、STAR）和基因树（RAxML），重建虾虎鱼亚目及其外群43个样本的系统发育关系。同时，通过松散分子钟方法（relaxedmolecularclock），以5个化石记录估算虾虎鱼亚目中各分支的的分化时间。另外，用SH检验方法检验树拓扑结构。研

8、究结果表明：（1）基于大量的分子标记重建的基因树和物种树基本一致；（2）虾虎鱼亚目是一个单系群，分为7科：虾虎鱼科、小虾虎鱼科、塘鳢科、嵴塘鳢科、盲虾虎鱼科、沙塘鳢科和溪鳢科。其中虾虎鱼科和小虾虎II上海海洋大学硕士学位论文鱼科为较高等类群，溪鳢科为最原始类群；（3）传统意义上的塘鳢亚科和嵴塘鳢亚科均为单系群，分属塘鳢科和嵴塘鳢科；（4）盲虾虎鱼科形成独立支