中国沿海鲆鲽鱼类进化关系研究

■方一锋

（浙江自然博物馆生命科学部，浙江杭州310003）

鲆鲽鱼类是鲽形目（Pleuronectiformes）鱼类的总称，俗称比目鱼（Flatfishes），在海洋鱼类中占有十分重要的地位。鲆鲽鱼类广泛分布于全球各海域，其中的牙鲆、大菱鲆、圆斑星鲽、大西洋庸鲽和半滑舌鳎等品种均为我国沿海重要的经济鱼类，其中中国本地种类的经济鱼种并不多，上述鱼种中只有半滑舌鳎的模式产地为中国。

生物间群体遗传结构和进化关系的研究是生物学研究的基础和重要组成部分。目前利用分子遗传学手段，揭示物种演化关系，已经成为研究生物系统进化的趋势。本研究中的53种鲆鲽鱼类，基本涵盖了我国沿海鲽形目的代表种属。利用线粒体DNA的COI基因的部分序列作为分子标记，比较我国沿海鲽形目鱼类进化关系，以期为鲆鲽鱼类分类及修订提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 线粒体COI序列检索

使用 NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）数据库，检索鲆鲽鱼的线粒体COI基因序列。

1.2 系统进化分析

系统进化分析采用鲆科的大菱鲆（S.maximus），鲽科的大西洋庸鲽（H.hippoglossus）和鳎科的欧鳎（S.solea）作为外群。用ClustalX软件对各鲆鲽鱼的线粒体COI序列进行多重序列比对和分析。针对多重序列比对结果，使用MEGA6软件借助于邻接法（Neighbour-Joining，NJ）和最大似然法（Maximum likelihood，ML）构建系统进化树。

2 结果与分析

2.1 NCBI检索结果

通过NCBI检索，分布于中国沿海的鲆鲽鱼共有53种公布了COI序列（表1），其中包括模式产地为中国的鲆鲽鱼15种，分别为：中华舌鳎（C.sinicus）、长吻红舌鳎（C.lighti）、短吻红舌鳎（C.joyneri）、短吻三线舌鳎（C.abbreviatus）、半滑舌鳎（C.semilaevis）、双线舌鳎（C.bilineatus）、黑鳃舌鳎（C.roulei）、斑头舌鳎（C.puncticeps）、宽体舌鳎（C.robustus）、长钩须鳎

（Paraplagusia bilineata）、卵鳎（S.ovata）、纤羊舌鲆（A.tenuis）、马来斑鲆（P.malayanus）、五眼斑鲆（P.pentophthalmus）和石鲽（K.bicoloratus）。

表1 本研究分析所用的数据信息

2.2 系统进化分析

本研究构建了NJ树和ML树，与传统的形态学分类有一定的不同之处。同时两种进化树之间，结构也有所不同。

由图1的NJ树可以发现：首先，舌鳎科的东方无线鳎和多线无线鳎并没有同舌鳎科的其他种属聚为一支，而是与鳎科的带纹条鳎聚为一支而最先分出；其次，鳎科的豹鳎、东方箬鳎以及日本钩嘴鳎同牙鲆科、鲽科聚为一个大的分支；第三，鲆科的克氏双线鲆与牙鲆科的鱼类联系较紧密；第四，仅有的一个冠鲽科的三斑沙鲽同舌鳎科较紧密的聚为一支，而舌鳎科的其他种属分类与形态学分类一致。

图1 基于56种鲆鲽鱼类COI序列的NJ树

而ML树的分类与形态学较为一致，只有三处不同（图2）：首先，依然是舌鳎科无线鳎属的东方无线鳎和多线无线鳎，它们同鳎科聚为一个大的分支；第二，冠鲽科的三斑沙鲽依然同舌鳎科聚为一支；牙鲆并没有与牙鲆科的其他鱼类聚为一支，而是同鲽科的关系更为密切。

图2 基于56种鲆鲽鱼类COI序列的ML树

3 讨论

目前存在多种重建系统进化树的方法，最常用的有距离法、简约法和似然法。邻接法是目前最常用的距离建树法，但所建树的精确度有欠缺；最大似然法对所分析的分类单元的数量和序列长度有所限制，但假定的条件最少，相对来说准确性最高。本文使用两种方法构建鲆鲽鱼类的进化树，通过对两种树拓扑结构的比较，同时结合形态分类学结果，以期获得更为准确的鲆鲽鱼类的系统进化关系。

鲆鲽鱼类隶属于硬骨鱼纲（Osteichthyes），鲽形目（Pleuronectiformes），分为鳒亚目、鲽亚目和鳎亚目，包括有超过500个品种，可分为鲆科（Bothi⁃dae）、鲽科（Pleuronectidae）、舌鳎科（Cynoglossi⁃dae）、鳎科（Soleoidae）、无臂鳎科（Achiridae）、棘鲆科（Citharidae）、菱鲆科（Scophthalmidae）、牙鲆科（Paralichthyidae）、拟牙鲆科（Paralichthodidae）、瓦鲽科（Poecilopsettidae）、菱鲽科（Rhombosoleidae）、无臂鲆科（Achiropsettidae）、冠鲽科（Samaridae）和鳒科（Psettodidae）等14个科。根据《中国动物物种编目数据库》，共查找到生活在我国沿海的鲆鲽鱼100余种，但只有53种公布了COI基因序列。本研究共使用了56种：鳎亚目28种，包括21种舌鳎科种类和7种鳎科种类，其中有11种的模式产地在中国；鲽亚目25种，包括鲆科鱼类10种、牙鲆科鱼类5种、鲽科鱼类9种和冠鲽科鱼类1种；国外沿海鲆鲽鱼3种。作为外群的3种鲆鲽鱼，大菱鲆、欧鳎和大西洋庸鲽，虽然在中国沿海的自然水体中没有分布，但目前在山东等水温较低的地区已经进行规模化人工养殖。

本研究之前，已经有学者利用分子遗传学方法对鲆鲽鱼进行系统分析。柳淑芳等[1]利用Cytb和16S rRNA对17种舌鳎亚科鱼类进行系统发育分析；刘滨等[2]利用生长激素基因cDNA序列对7种鲽形目鱼类进行了系统分析；徐辉等[3]利用ITS1序列对6种舌鳎亚科鱼类进行了系统发生研究等。本研究扩大了研究对象的范围，涉及了我国沿海鲽形目的多个科的53种鲆鲽鱼类。

相关文献显示，对相同的数据采取不同的方法建树，获得的结论也会出现差异[4]。当分子进化速率基本恒定时，ML法和NJ法所得到的结果相似，但当进化速率差异较大时，ML法比NJ法准确性更高[5]。本研究发现，NJ树与ML树存在较明显的差异，比较而言，ML树的拓扑结构更加接近形态学分类结果。同时也验证了Hasegawa结论的可靠性。因此，本研究比较倾向于最大似然法（ML）构建的进化树。

在ML树中，进化树显示的分子进化关系与传统的形态学和生化特征分类的进化地位存在一定差异，而且这些差异在NJ树中同样存在。首先，舌鳎科的东方无线鳎和多线无线鳎与鳎科聚为一支，可能反映出该舌鳎科的两种鱼类与鳎科的关系较近，或者说两种无线鳎的分类存在一定的问题。冠鲽科的三斑沙鲽同舌鳎科聚为一支，因此推测三斑沙鲽的分类可能有待商榷。此外，牙鲆并没有与牙鲆科的其他鱼类聚为一支，而是同鲽科的关系更为密切，但置信度只有7%，推测可能的原因是取样、测序或者是取用NCBI数据的单一性造成的。

目前，多数鲆鲽鱼的线粒体序列尚未测定，这显然对于精确的鲽形目系统学研究是有限的。随着分子遗传学的不断进步，鱼类分类学必然会向着精确的分子水平上的分类和系统进化的研究方向发展。