基於核分子標記的原矛頭蝮屬分類與分子系統學研究

《基於核分子標記的原矛頭蝮屬分類與分子系統學研究》是依託中山大學，由梁丹擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於核分子標記的原矛頭蝮屬分類與分子系統學研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：梁丹
• 依託單位：中山大學

中文摘要

原矛頭蝮屬Protobothrops於1983年依據鱗被及骨骼特徵從原竹葉青屬劃分出來。該屬自建屬以來，所包含的物種數有較大變化，許多物種被重新劃歸，新的物種近年仍被發現。目前對於原矛頭蝮屬物種的種間及種下關係，主要基於形態學和線粒體基因標記的研究，但兩方面的結果解析度均不高且存在一些不一致的地方，而核分子標記的研究又受制於可用的標記數目稀少（不超過5個）。針對上述問題，本項目擬利用我們前期開發的102個脊椎動物通用的核蛋白編碼區標記，同時開發100個針對蛇的內含子分子標記，對廣泛採樣的原矛頭蝮屬蛇類樣品進行分子系統學研究，以克服線粒體標記母系遺傳、緊密連鎖的缺點。兩套核標記的聯合使用可以保證數據在種間和種下水平均有信號，從而構建一個全面的、準確度和解析度都較高的原矛頭蝮屬系統發育關係。通過比較核分子標記、線粒體基因標記和形態學研究的結果，我們將進一步探討原矛頭蝮屬的種間關係、物種劃分等。

結題摘要

蛇是陸生脊椎動物中物種最為豐富的類群之一，它們與人類生產生活都有密切關係。原矛頭蝮是主要分布在我國及周邊地區的一類毒蛇。目前對於該屬物種的種間及種下關係，主要基於形態學和線粒體基因標記的研究，但兩方面的結果解析度均不高且存在一些不一致的地方，而核分子標記的研究又受制於可用的標記數目稀少。在本項目的支持下，我們成功開發出96個內含子分子標記，它們在蛇類各物種中通用且解析力強（EE，2017）。基於新開發的內含子分子標記和已有的蛇類分子標記，我們建立一個蛇類複合分子標記體系，可以滿足多種研究目的的需要，具有推廣成標準化體系的價值，能極大推動蛇類的物種鑑定及系統發育研究。運用該體系，我們構建了迄今為止最為全面的中國蛇類系統進化框架（包括原矛頭蝮物種在內），對中國蛇類的進化關係進行了系統的梳理，為現有分類體系的修訂和完善提供了重要依據。而對於原矛頭蝮屬物種關係的深入研究，還發現該屬物種可能經歷過雜交成種事件。此外我們成功實現了以AFLP片段為探針的高通量序列捕獲方案（AFLP-Capture），該方案經濟簡便，回收片段數量多，且由於AFLP片段大多是非編碼的，進化速度快，所以AFLP-Capture為研究蛇類廣布種如菜花原矛頭蝮和尖鱗原矛頭蝮的種下關係提供了一種高效、經濟的獲取大量分子數據的方法（EE，2019）。在本項目的部分支持下，我們還探究了淨化選擇對基因樹頻率分布的影響這一理論問題。我們的研究提示在解析快速進化的系統發育學問題時，如果使用蛋白質編碼序列，研究者應該評估淨化選擇是否可能對分析造成不利的影響，並將結果與內含子等中性基因座位的分析結果相比較，以期獲得更可靠的結果。這一結論對於系統發育學研究實踐具有重要的指導意義（MBE，2019）。我們較好地完成了項目所設定的研究目標，共發表SCI論文3篇，第一或唯一標註論文2篇，第二標註論文1篇，其中1篇論文的影響因子大於10。