doi: 10.7541/2021.2019.156
什么食物相克>学校食堂明厨亮灶中国布氏鲾属鱼类的分类探讨
蔡传更1
居玉满1
宋 娜2
高天翔
3
(1. 中国海洋大学水产学院, 青岛 266003; 2. 中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室, 青岛 266003;
3. 浙江海洋大学水产学院, 舟山 316022)
摘要: 研究旨在利用传统形态学与DNA 条形码技术相结合的方法, 进一步探讨中国布氏鲾属Eubleekeria Fowler 1904鱼类的分类与鉴定问题。2014—2016年从广东湛江和广西北海、防城港和东兴近海采集了153尾鲾科鱼类样品, 经形态学鉴定为布氏鲾属种类: 琼斯氏布氏鲾Eubleekeria jonesi (James, 1971)。无意识记忆
该种主要鉴别特征为: 眼位于口裂的水平线之上, 颊部无鳞, 两臀鳍之间区域裸露无鳞, 颈部有半圆形裸露无鳞区域, 背鳍上黑斑色淡, 略呈灰色。将其鉴别特征与相关文献记录比较, 表明之前中国大陆记录的黑边布氏鲾Eubleekeria splendens (Cuvier, 1829)可能为琼斯氏布氏鲾。基于线粒体CO Ⅰ基因片段结合GenBank 中布氏鲾属鱼类的同源序列, 采用邻接法构建的分子系统树显示, 此研究中采集自中国大陆的布氏鲾属鱼类标本与中国台湾记录的黑边布氏鲾Eubleekeria splendens (Cuvier, 1829)明显地分为两支。基于Kimura 双参数模型(K2P)计算, 支系间遗传距离为0.130, 远大于支系内平均遗传距离(0.005和0.006), 支持将二者作为独立物种的观点, 与此研究
传统形态学方法的结果一致。
关键词: 布氏鲾属; 琼斯氏布氏鲾; 黑边布氏鲾; 物种鉴定; 形态特征; DNA 条形码中图分类号: Q959.483 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2021)01-0069-07
鲾科Leiognathidae 隶属于辐鳍鱼纲Actinop-terygii 、鲈形目Perciformes, 是广泛分布于印度—西太平洋海域的小型经济鱼类, 主要栖息于近岸和河
口区的浅水区, 易被底拖网和围网捕获[1—3]
。鲾科鱼类体银色, 极侧扁; 体表有黏液, 覆盖小而薄的圆鳞; 头部裸露, 上部有骨嵴; 口小, 可伸出; 背鳍和臀鳍鳍棘有独特的锁定机制, 基部有鳞鞘; 腹鳍基部有腋鳞; 胸鳍发达, 似镰刀状; 尾鳍叉形; 全科鱼类
都有位于喉部的发光器官[4—6]
, 且根据发光器是否
具有性二态现象, Chakrabarty 等[6]
勤学的故事将鲾科划分为两
个亚科。目前该科鱼类共分为9属约50种[7—11]
，在中国大陆主要分布于南海北部海域, 少数种类分
布于东海和黄渤海[12—15]
。
布氏鲾属鱼类为近岸小型底层鱼类, 口下位,
能伸出, 主要摄食底栖无脊椎动物[16]
。布氏鲾属Eubleekeria Fowler, 1904先被确立为鲾属Leiognathus
Lacepède 1802的亚属。随后, Whitley [17]
将亚属Eubleekeria 升至为属。但该属的分类地位一直存
在争议, Jame [18]
与Jones [19]
认为应将Eubleekeria 归为
Leiognathus 的异名。Kimura 等[20]
通过形态学方法建立了Leiognathus splendens 的复合种, 其中包括
4个有效种。在建立了复合种后, Kimura 等[21]
与
Chakrabarty 等[8]
通过形态比较并结合分子结果最终将Eubleekeria 再次恢复到属的水平, 即原属于L.splendens 的4个复合种全部移入布氏鲾属Eubleekeria 。该属具有以下特点: 体高是体长的42%—60%, 口向下伸出; 齿小, 细长, 单列; 口闭合时, 眼眶下缘位于口裂的水平线之上; 胸部几乎全部覆鳞; 侧线完全,
背鳍的鳍棘上有黑斑[22]
。目前全世界已知有4种布氏鲾属鱼类, 即E. splendens (Cuvier, 1829)、E. rapsoni (Munro, 1964)、E. jonesi (James, 1971)和E. kupa -nensis (Kimura & Peristiwady, 2005)。在中国已记录2种: 琼斯氏布氏鲾E. jonesi 和黑边布氏鲾E. splen -dens , 这2种鱼类广泛分布于印度-西太平洋海域[11]
。两者体型、体色十分相似, 可数可量性状重叠, 易
被错误鉴定[20]
。
第 45 卷 第 1 期水 生 生 物 学 报
Vol. 45, No. 1
2021 年 1 月
ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA
J a n., 2021
收稿日期: 2019-07-09; 修订日期: 2020-04-18
基金项目: 国家自然科学基金(41776171)资助 [Supported by the National Natural Science Foundation of China (41776171)]作者简介: 蔡传更(1994—), 男, 硕士研究生; 主要从事渔业生态研究。E-mail:********************通信作者: 高天翔(1962—), 教授, 博士生导师;E-mail:************************
郑文莲[4]将采集自海南岛的布氏鲾属鱼类鉴定为L. splendens, 此后国内的分类文献[12—15, 22—27]均认为中国大陆和中国台湾记录的布氏鲾属鱼类为同一种, 即黑边布氏鲾E. splendens。但Kimura 等[20]在对布氏鲾属鱼类的修订工作中, 根据背鳍的颜色(淡黑色或深黑色)指出, 采集自海南岛的样本L. splendens的标本应为L. jonesi, 采集自台湾的标本应为L. splendens。
细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因片段在物种内变异较小而在物种间变异较大, 是区分物种十分有效的分子标记[28—30]。COⅠ基因片段被广泛的用于鉴定物种、发现新种、隐存种及新记录种, 现已成为一种标准的DNA条形码[31—34]。本研究对采集自中国近海的布氏鲾属鱼类的COⅠ基因片段进行扩增, 并与GenBank中的相关序列进行比对分析，同时结合形态学方法, 旨在Kimura等[20]的工作基础上进一步厘清我国近海分布的布氏鲾属鱼类的分类问题, 为该科鱼类的研究提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 实验材料
标本体长为72.7—111.6 mm, 现保存在浙江海洋大学渔业生态与生物多样性实验室(ZJOU-FEBL)，标本编号为ZJOU-FEBL150954-150985 (表 1)。
1.2 形态学方法
参考Kimura等[20]的检索表和描述对样品进行形态鉴定, 并进行形态特征的计数和测量。使用酞菁蓝(Cyanine blue)对鳞片染色后计数。使用游标卡尺测量可量性状, 精确到0.1 mm。可量性状包括: 体长、体高、头长、背鳍前长、背鳍基长、臀鳍基长、胸鳍起点至腹鳍起点长、腹鳍起点至臀鳍起点长、尾柄长、尾柄高、吻长、眼径、上颌长、眼间距、背鳍第二棘长和臀鳍第二棘长。可数性状包括:
背鳍鳍条数、臀鳍鳍条数、胸鳍鳍条数、侧线鳞数、侧线上鳞数、侧线下鳞数、上鳃耙数和下鳃耙数。检索表如下:
1a. Cheek naked; interspace of pelvic keels na-ked (2)
1a. 颊部无鳞, 臀鳍间无鳞 (2)
1b. Cheek scaled; interspace of pelvic keels scaled ..........................................Eubleekeria rapsoni 1b. 颊部有鳞, 臀鳍间有鳞..................................................................Eubleekeria rapsoni 2a. Anterior dorsolateral surface of body Eubleekeria kupanensis 2a. 体前端背侧有较大的裸露区域................................................Eubleekeria kupanensis 2b. Anterior dorsolateral surface of body almost entirely scaled (3)
2b. 体前端背侧几乎全部被鳞片覆盖 (3)
3a. Dark blotch on dorsal fin paler, dark gray; nape with a micircular naked area; cond spines of dorsal and anal fins weak, slender……………………………………………………………Eubleekeria jonesi 3a. 背鳍上的斑块为灰黑色, 颈部有半圆形裸露区域, 背鳍和臀鳍的第二硬棘较细软……………………………………………………… Eubleekeria jonesi 3b. Dark blotch on dorsal fin jet
black; nape without a micircular naked area; cond spines of dorsal and anal fins robust……………………………………………………………Eubleekeria splendens 3b. 背鳍上的斑块为乌黑色, 颈部没有半圆形的裸露区域, 背鳍和臀鳍的第二硬棘强壮…………………………………………. Eubleekeria splendens 1.3 遗传学方法
选取20尾样本, 剪取背部肌肉, 采用标准苯酚-氯仿法提取基因组DNA。对COⅠ基因片段进行双向扩增, 正向引物为5′-TCAACCAACCACAAAGAC ATTGGCAC-3′, 反向引物为5′-ACTTCAGGGT GACCGAAGAATCAGAA-3′[35]。
PCR反应体系共25 μL: 1 μL DNA模板, 17.25 μL 去离子水, 2.5 μL 10×PCR buffer, 2 μL dNTPs, 0.25 μL Taq聚合酶, 正反向引物各1 μL。热反应循环为: 95℃预变性5min, 95℃变性1min, 52℃退火45s, 72℃延伸45s, 循环36次, 然后72℃延伸10min。为防止样品污染, 每次试验均设置阴性对照。PCR产物送至上海派森诺基因科技有限公司进行双向测序。
测序得到的COⅠ基因序列使用DNASTAR软件包(DNASTAR, Inc, Madison, USA)进行比对, 并进行手工校正。从GenBank数据库中下载学名为E. jonesi和E. splendens及其同种异名的序列(表 2)进
表 1 琼斯氏布氏鲾的采样信息
Tab. 1 Sampling information of Eubleekeria jonesi
采样地点Sampling site采样时间Sampling time数量Number
广东湛江Zhanjiang2014.09.2545
2014.12.1527
2016.01.2624
广西北海Beihai2015.03.0634
广西防城港Fangchenggang2014.10.2511
广西东兴Dongxing2015.09.2312
70水生生物学报45 卷
行序列分析。使用MEGA6.0基于K2P 模型计算各序列之间的遗传距离, 并构建系统发育树。
2 结果
2.1 形态学特征
本研究分析的新鲜样本形态和颜色见图 1, 琼斯氏布氏鲾的主要特征: 体菱形, 极侧扁, 背部轮廓比腹部轮廓较凸出; 眼位于通过口裂的水平线之上, 眶上嵴光滑或分布微小的棘刺; 前鳃盖骨边缘光滑, 颊部无鳞; 体前部背侧几乎全部覆鳞, 仅在颈部有一小的半圆形无鳞裸露区域(图 2); 两臀鳍之间区域裸露; 胸部的腹侧裸露无鳞; 侧线完全, 向背
侧弯曲; 背鳍第二硬棘和臀鳍第二硬棘较细弱; 背鳍上的黑色斑块色淡, 呈灰色。
新鲜标本的颜色: 体银白色, 背缘至体中部有许多不规则的波浪形黑色窄带, 吻端黑色; 腹鳍白色。侧线鳞为黄色, 但容易褪色。背鳍第二至八硬棘上缘有淡黑色斑块; 胸鳍下部黑色, 靠近基部为黄色, 至端部变淡至白色; 臀鳍第二和第三鳍棘间的鳍膜呈淡黄色或白色, 其他软条呈黄色或白色，软条的末端有少许黑色素; 尾鳍鳍条基本呈淡黑色, 鳍膜略呈黄色或白色, 后部边缘为黑色。
酒精保存标本的颜色: 头部和身体呈均匀浅褐色; 吻端黑色, 体侧背面有大约20条波浪形的黑色细条带; 背鳍上缘有淡黑色斑块, 约分布于第二至八硬棘之间; 胸鳍基部下方黑色。
琼斯氏布氏鲾的背鳍鳍条数: VIII, 16; 臀鳍鳍条数: III, 14; 胸鳍鳍条数: 17—19; 侧线鳞数:42—53; 侧线上鳞数: 8—11; 侧线下鳞数: 21—26；上鳃耙数: 5—7; 下鳃耙数: 18—21。本研究中琼斯
氏布氏鲾的可数、可量性状指标以及Kimura 等
四羟基合铝酸根
[20]
和James [36]
对琼斯氏布氏鲾和黑边布氏鲾的性状指标的描述详见表 3。
2.2 CO Ⅰ基因序列分析结果
本研究测序得到的CO Ⅰ基因序列, 共3个单倍型。将3个单倍型序列上传至GenBank, 登录号分
表 2 从GenBank 下载的CO Ⅰ序列信息
Tab. 2 Information of cited CO Ⅰquences downloaded from GenBank 物种Species 采样地点Sampling site
GenBank 序列号GenBank
密保
accession number 琼斯氏布氏鲾E. jonesi 泰国HQ993144菲律宾AY541631黑边布氏鲾E. splendens
中国台湾
KU943860KU943859KU943850KU943849KU943848KU943847KU943846KU943834
HQ993145
菲律宾AY541637印度
JX676176JX676175JX676172JX676162JX676142JX676127JX676126
JX676115项斑鲾Nuchequula
nuchalis 中国台湾KU943841小牙鲾Gazza minuta
菲律宾
DQ648450
图 1 琼斯氏布氏鲾(ZJOU-FEBL150954, 84.1 mm SL, 采自湛江近海雷州半岛以西)
Fig. 1 Eubleekeria jonesi (ZJOU-FEBL150954, 84.1 mm SL,collected from Zhanjiang the west coast of Leizhou Peninsula)
A
B C
图 2 琼斯氏布氏鲾与黑边布氏鲾颈部区域对比Fig. 2 Neck area of E. jonesi and E. splendens
A 、B. 琼斯氏布氏鲾颈部半圆形裸露区域; C. 黑边布氏鲾颈部
无裸露区域[20]
B 、
C 仿Kimura 等, 2005, 图 2
A, B. Nape with a micircular naked area (E. jonesi ); C. Nape without a micircular naked area (E. splendens ) B, C Adapted from Kimura, et al . 2005, Fig. 2
1 期蔡传更等: 中国布氏鲾属鱼类的分类探讨
71
别为: KY355078、KY355079和KY355080。以项斑鲾N. nuchalis和小牙鲾G. minuta为外群构建系统发育树(图 3), 经1000次重复抽样(Bootstraps)检测其置信度。系统发育树显示AY541631和AY541537与本研究的琼斯氏布氏鲾序列聚为一支, 组内平均遗传距离为0.005(0.000—0.007), GenBank上记录的中国台湾的布氏鲾属鱼类全部为黑边布氏鲾, 组内平均遗传距离为0.006(0.000—0.008), 二者明显地分为两支, 组间遗传距离为0.130, 达种间差异水平。琼斯氏布氏鲾和黑边布氏鲾可能发生过错误鉴定的情况: AY541637在GenBank上对应的学名为E. splendens, 但其在基因树上与琼斯氏布氏鲾聚在一起; HQ993144在GenBank上学名为E. jonesi, 但其与作为外群的项斑鲾聚为一支, 此序列对应的物种应为误鉴。
3 讨论
布氏鲾属刚确立时为鲾属Leiognathus的亚属,
表 3 琼斯氏布氏鲾和黑边布氏鲾的可数、可量性状Tab. 3 Counts and measurements of E. jonesi and E. splendens
性状Character
琼斯氏布氏鲾
Eubleekeria jonesi
本研究
琼斯氏布氏鲾
Eubleekeria
工作评语简短
jonesi James[36]
琼斯氏布氏鲾
Eubleekeria jonesi
Kimura等[20]
黑边布氏鲾
Eubleekeria splendens
Kimura等[20]
体长 Standard length (mm)72.7—111.6 (88.7, 32)35—9533—139 (78.8, 99)38—125 (71.5, 146)背鳍Dorsal fin ray VIII, 16VIII, 16VIII, 16 (99)VIII—IX, 15—17 (16.0, 146)臀鳍Anal fin ray III, 14III, 14III, 14—15 (14.0, 99)III, 13—15 (14.0, 146)胸鳍Pectoral fin ray17—19 (17.8, 32)\16—19 (18.0, 99)16—19 (17.3, 146)侧线鳞Lateral line scale42—53 (47.1, 32)40—5350—61 (54.3, 99)50—66 (56.7, 142)侧线上鳞Scales above lateral line8—11 (9.9, 32)11—139—14 (11.6, 71)9—26 (13.1, 142)侧线下鳞Scales below lateral line21—26 (22.8, 2)22—2622—28 (24.8, 71)12—33 (27.1, 141)上鳃耙数Gill rakers on upper arch5—7 (6.2, 32)5—75—7 (5.8, 99)4—7 (5.7, 145) 下鳃耙数Gill rakers on lower arch18—21(19.8, 32)21—2419—24 (20.9, 99)18—24 (20.6, 145)头长/体长Head length/Standard length29.3—32.7 (30.4, 32)25—3429—34 (31.4, 98)29—35 (31.9, 145)背鳍前长/体长Pre-dorsal length/Standard
length46.3—50.4 (48.2, 32)\46—51 (48.5, 99)42—51 (46.4, 142)背鳍基长/体长Length of dorsal fin
ba/Standard length55.2—60.2 (57.3, 32)\54—60 (57.7, 99)53—61 (57.6, 146)臀鳍基长/体长Length of anal fin
ba/Standard length42.7—49.4 (45.5, 32)\44—51 (46.4, 99)42—50 (45.3, 146)胸鳍起点至腹鳍起点长/体长Distance
between pectoral fin and pelvic fin
origins/Standard length
23.6—26.6 (24.6, 32)\23—26 (24.5, 99)19—26 (22.6, 145)
腹鳍起点至臀鳍起点长/体长Distance
between pelvic fin and anal fin
origins/Standard length
16.1—21.2 (18.7, 32)\14—21 (17.8, 96)15—22 (18.6, 135)自组织理论
尾柄长/体长Length of caudal
peduncle/Standard length7.8—14.5 (10.7, 32)\9.1—14 (11.3, 99)9.0—13 (10.9, 146)体高/体长Body depth/Standard length49.6—56.7 (53.9, 32)51—5651—58 (54.5, 99)42—60 (50.5, 146)尾柄高/体长Depth of caudal
peduncle/Standard length7.0—8.5 (7.7, 32)\ 6.6—8.7 (7.59, 99) 5.8—9.3 (7.28, 146)吻长/头长Snout length/Head length21.8—30.8 (27.3, 32)\26—36 (31.6, 98)24—37 (28.9, 145)眼径/头长Eye diameter/Head length33.5—42.5 (37.0, 32)33—4430—40 (34.8, 98)31—40 (35.5, 145)上颌长/头长Upper jaw length/Head length28.4—36.7 (31.6, 32)\32—44 (36.1, 98)23—38 (33.9, 104)眼间距/头长Interorbital width/Head length24.3—33.4 (28.1, 32)\22—32 (26.2, 98)25—36 (28.2, 145)背鳍第二硬棘长/头长Length of the 2nd
dorsal fin spine/Head length56.7—75.4 (67.7, 22)\65—80 (71.9, 31)59—80 (68.3, 108)臀鳍第二硬棘长/头长Length of the 2nd
anal fin spine/Head length47.1—62.5 (54.1, 27)\50—68 (59.7, 53)46—71 (56.8, 117)胸鳍长/头长Length of pectoral fin/Head
length73.1—93.9 (81.2, 32)\74—91 (83.5, 83)66—87 (78.4, 140)腹鳍长/头长Length of pelvic fin/Head
length27.4—39.6 (32.0, 32)\30—39 (34.9, 87)32—47 (38.2, 129)注: 括号内为平均值和测量的标本数; 可量性状与体长、头长的比值(%)
Note: The mean value and the number of specimens measured are shown in brackets; The ratios of measurable characters and standard length or head length (%)
72水生生物学报45 卷
后经反复修订, 最终确认布氏鲾属Eubleekeria为有效属[21, 37]。自郑文莲[4]在《南海鱼类志》中记录“L. splendens”以来, 国内多沿用鲾属Leiognathus的属名。结合属名的变更, 黑边鲾L. splendens (Cuvier, 1829)应校正为黑边布氏鲾E. splendens (Cuvier, 1829), L. jonesi James, 1971应校正为琼斯氏布氏鲾Eubleekeria jonesi (James, 1971)。
目前, 中国大陆及中国台湾的资料均只记录了一种布氏鲾属鱼类, 即黑边布氏鲾。然而Kimura等[21]在海南岛采集的样品为“L. jonesi”, 表明中国大陆可能有琼斯氏布氏鲾的分布。琼斯氏布氏鲾和黑边布氏鲾, 二者的显著判别特征为颈部是否有半圆形裸露区域, 及黑色斑块是否为淡黑色或深黑色。本研究形态学鉴定结果显示, 采集的新鲜标本均表现出颈部有半圆形裸露区域, 黑色斑块为淡黑色的形态特征, 进一步支持了我国大陆近海有琼斯氏布氏鲾分布的论点。
郑文莲[4]在《南海鱼类志》中对“L. splendens”关键分类特征的描述为: “头部无鳞, 身体和胸部的圆鳞很明显”, “背鳍的第二至第八棘上有黑斑”。通过其描述仅可将该物种限定为琼斯氏布氏鲾或黑边布氏鲾。且这种描述并未提及颈部是否有半圆形裸露区域, 及黑色斑块是淡黑色还是深黑色，故从其提供的形态描述不能有效地区分二者。随后中国大陆分类书籍中关于黑边布氏鲾的鉴定也存在类似的情况[12—15, 22—27]。且这些文献提供的标本图片显示背鳍的黑色较淡, 黑色素不集中, 呈灰色, 推测其可能并非黑边布氏鲾。但在上述提到的分类文献中, 只有郑文莲[4]在《南海鱼类志》中记录了凭证标本, 其他文献均未提供凭证标本信息。遗憾的是本研究未能采用《南海鱼类志》中使用的标本进行检查。
线粒体COⅠ基因在鉴定鱼类物种上已经比较成熟, 研究发现鱼类物种的种内遗传距离一般不会大于0.02[38]。基于线粒体COⅠ基因片段的系统发育树结果显示, GenBank上记录的中国台湾的布氏鲾属鱼类全部为黑边布氏鲾, 组内平均遗传距离为0.006(0.000—0.008); 本研究采集的琼斯氏布氏鲾，组内平均遗传距离为0.005(0.000—0.007), 两者组内遗传距离均远小于种间遗传距离。黑边布氏鲾与琼斯氏布氏鲾明显地分为两支, 分支间遗传距离为0.130, 远大于一般的鱼类种内遗传距离, 为种间差异水平。结合形态学结果, 我们认为中国大陆之前记录的黑边布氏鲾可能为琼斯氏布氏鲾, 中国台湾记录的布氏鲾属鱼类为真正的黑边布氏鲾。本研究于不同年份和地点采集的布氏鲾属鱼类标本
图 3 基于K2P模型构建的邻接系统发育树
Fig. 3 Neighbor-joining tree bad on COⅠ gene quences constructed by the K2P model
1 期蔡传更等: 中国布氏鲾属鱼类的分类探讨73
