河南省蛇鮈屬新紀(jì)錄種
——光唇蛇鮈

周傳江,丁琪琪,李菊艷,湯永濤,劉如垚,聶國(guó)興

(河南師范大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院;生命科學(xué)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453007)

為摸清河南省魚類資源現(xiàn)狀,河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院自2012年至2021年開展了為期10 a的第2次系統(tǒng)全面的魚類資源本底調(diào)查,共采集樣點(diǎn)2 600余個(gè),涵蓋河南省18地市,108個(gè)縣.截至目前,已發(fā)現(xiàn)河南省魚類新紀(jì)錄種20個(gè),如北鰍(LefuacostataKessler)[1]、漢水扁尾薄鰍(LeptobotiahansuiensisFang et Xu)[2]、無須鱊(AcheilognathusgracilisNichols)[3]等.

蛇鮈屬(SaurogobioBleeker,1870)隸屬于鯉科(Cyprinidae)鮈亞科(Gobioninae),俗稱船釘子,體極細(xì)長(zhǎng),略呈圓筒形,吻部突出,口下位,喜棲于沙質(zhì)河底[4].根據(jù)文獻(xiàn)[5-9],普遍認(rèn)為我國(guó)蛇鮈屬魚類有8個(gè)有效種,包括長(zhǎng)蛇鮈(SaurogobiodumeriliBleeker)、蛇鮈(SaurogobiodabryiBleeker)、無斑蛇鮈(SaurogobioimmaculatusKoller)、光唇蛇鮈(SaurogobiogymnocheilusLo,Yao et Chen)、細(xì)尾蛇鮈(SaurogobiogrcilicauclatusYao et Yang)、湘江蛇鮈(SaurogobioxiangjiangensisTang)、斑點(diǎn)蛇鮈(SaurogobiopunctatusTang,Li,Yu,Zhu,Ding,Liu et Danley),還有文獻(xiàn)[10]發(fā)表的新種滑唇蛇鮈(SaurogobiolissilabrisB?n?rescu et Nalbant),該新種采集于湖南洞庭湖,滑唇蛇鮈與光唇蛇鮈形態(tài)很相似,上下唇都是光滑無乳突,且下唇后方均有肉質(zhì)墊,但區(qū)別就在于前者后緣游離,分開成2片,而光唇蛇鮈后緣不游離.其中,蛇鮈和長(zhǎng)蛇鮈分布最為廣泛,除西部地區(qū)外,幾乎遍布我國(guó)主要水系,而其他物種僅分布于長(zhǎng)江及以南水系.同樣,《河南魚類志》[11]記錄也僅有蛇鮈和長(zhǎng)蛇鮈2種蛇鮈屬魚類在河南省分布.

在整理河南省魚類標(biāo)本期間,發(fā)現(xiàn)在黃河流域和淮河流域采集的多尾蛇鮈屬魚類上下唇均無乳突,顯著區(qū)別于之前記錄的蛇鮈和長(zhǎng)蛇鮈上下唇具明顯乳突這一特征,應(yīng)為蛇鮈屬其他物種.本研究綜合運(yùn)用形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)的方法對(duì)其進(jìn)行物種鑒定,確定為光唇蛇鮈,為河南省魚類新紀(jì)錄種,同時(shí)也是在黃河流域和淮河流域分布的首次紀(jì)錄,將之前僅在長(zhǎng)江中上游分布的記錄范圍向北擴(kuò)大了近500 km.研究結(jié)果進(jìn)一步豐富了河南省魚類的物種多樣性,同時(shí)為《河南魚類志》第二版的修訂提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本研究材料來自于2015年和2017年分別采集的蛇鮈及35尾待鑒定蛇鮈屬魚類(附表Ⅰ),現(xiàn)場(chǎng)取其右側(cè)胸鰭保存于95%(體積分?jǐn)?shù))酒精中,用于提取基因組.而后將魚體置于體積分?jǐn)?shù)為10%的甲醛溶液中固定,用于后期的形態(tài)測(cè)量.

1.2 形態(tài)測(cè)量與比較

使用電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度為0.01 mm)測(cè)量16個(gè)形態(tài)學(xué)指標(biāo),分別為全長(zhǎng)(TL)、體長(zhǎng)(BL)、頭長(zhǎng)(HL)、體寬(BW)、體高(BD)、眼徑(OD)、吻長(zhǎng)(SNL)、眼間距(IW)、尾柄長(zhǎng)(CPL)、尾柄高(CPD)、胸鰭長(zhǎng)(PFL)、腹鰭長(zhǎng)(PVL)、臀鰭長(zhǎng)(AL),背鰭長(zhǎng)(DL)、腹鰭基末端至臀鰭基起點(diǎn)(PV)、腹鰭起點(diǎn)到肛門的距離(PA).另外,對(duì)側(cè)線鱗數(shù)目和背鰭鰭式等可數(shù)性狀進(jìn)行計(jì)數(shù),形態(tài)測(cè)量指標(biāo)均參照文獻(xiàn)[12]對(duì)于蛇鮈屬魚類的形態(tài)度量學(xué)研究;利用體視鏡觀察并拍攝口唇特征,記錄體側(cè)和各鰭的體色及斑紋.獲得所有數(shù)據(jù)后,查閱文獻(xiàn)[5]蛇鮈屬檢索表,詳細(xì)對(duì)照各物種的形態(tài)描述進(jìn)行物種鑒定.

1.3 基因組提取、Cyt b基因擴(kuò)增與測(cè)序

分別選取黃河水系和淮河水系的蛇鮈及待鑒定蛇鮈樣品各3條,取約0.01 g酒精浸泡的鰭條,采用高鹽法[13]提取基因組DNA,操作步驟如下:組織中加入DNA 提取液(0.5 mol/L EDTA,1 mol/L Tris-HCl,5%體積分?jǐn)?shù)的SDS)以及蛋白酶 K(10 mg/mL)溶液在56 ℃水浴鍋中將其消化;用三氯甲烷抽提2次取其上清液;上清液加-20 ℃冰預(yù)冷的異丙醇進(jìn)行沉淀;棄去異丙醇廢液后使用70%(體積分?jǐn)?shù))冷乙醇對(duì)沉淀進(jìn)行2次漂洗;等待沉淀干燥后加入20 μL雙蒸水進(jìn)行溶解.

利用引物L(fēng)14724(5′-GACTTGAAAAACCACCGTTG-3′)和H15915(5′-CTCCGATCTCCGGATTACAAGAC-3′)擴(kuò)增線粒體Cytb基因[14], PCR反應(yīng)體系為30 μL,包含2×San Taq Master Mix 15 μL,正反向引物各0.5 μL(10 μmol/L),DNA模板1 μL(約100 ng),無菌雙蒸水13 μL.PCR反應(yīng)程序?yàn)?94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性30 s,54 ℃退火35 s,72 ℃延伸 70 s,進(jìn)行35次循環(huán);72 ℃終延伸10 min,4 ℃保存.PCR產(chǎn)物經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)合格后送至上海生工生物工程有限公司進(jìn)行雙向測(cè)序,測(cè)序引物同PCR引物.

1.4 分子系統(tǒng)學(xué)分析

經(jīng)測(cè)序獲得的DNA序列采用Lasergene v7.1軟件包中的SeqMan軟件[15]進(jìn)行人工核查、校正及組裝拼接.從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)下載蛇鮈屬及似鮈(Pseudogobiovaillanti)(用作外類群)的Cytb序列(附表Ⅱ).使用BioEdit軟件[16]對(duì)拼接完成的序列進(jìn)行多重比對(duì)分析,裁剪切掉冗余片段后獲得一致序列.使用MEGA 7.0軟件[17]分別計(jì)算比對(duì)完成序列的序列基本特征參數(shù).用Phylosuite軟件[18]選擇最適替代模型為GTR+I+G,在線上網(wǎng)站CIPRES Sciense gateway(http://www.phylo.org/)使用RAxML-HPC BlackBox[19]方法構(gòu)建ML系統(tǒng)發(fā)育樹,系統(tǒng)發(fā)育樹節(jié)點(diǎn)的置信度利用 Bootstrap檢驗(yàn),重復(fù)次數(shù)為1 000.以物種劃分組別,并且將河南省待鑒定蛇鮈和蛇鮈也劃分為2個(gè)組,在MEGA 7.0軟件中計(jì)算組間遺傳距離.

2 結(jié) 果

2.1 待鑒定蛇鮈形態(tài)學(xué)特征

本研究測(cè)量的35尾待鑒定蛇鮈主要形態(tài)學(xué)特征如下:側(cè)線鱗數(shù)目為42～43;背鰭鰭式iii-7;體長(zhǎng)為體高5.3～7.3倍;體長(zhǎng)為頭長(zhǎng)4.2～5.9倍;體長(zhǎng)為尾柄長(zhǎng)6.3～8.3倍;體長(zhǎng)為尾柄高12.8～17.5倍;頭長(zhǎng)為吻長(zhǎng)2.3～3.8倍;頭長(zhǎng)為眼徑2.6～4.8倍;尾柄長(zhǎng)為尾柄高的1.7～2.5倍(附表Ⅲ).經(jīng)觀測(cè)河南省待鑒定蛇鮈吻部較短,鼻孔的前方未有顯著的凹陷;唇部較薄,借助顯微鏡觀察到有極其細(xì)微的小顆粒乳突存在于上下唇,在下唇前部中央位置有1個(gè)橢圓形的光滑肉墊,后緣不游離(圖1(d));背鰭無硬刺,胸鰭基部前僅有少數(shù)鱗片;魚體背部呈灰黑色,在體側(cè)中軸線上有1條淺黑色的縱紋,上面有12或13個(gè)黑色斑塊(圖1(b)).這些特征指標(biāo)均符合《中國(guó)動(dòng)物志》[5]對(duì)光唇蛇鮈的描述.此外,同樣點(diǎn)采集的蛇鮈上下唇均具明顯乳突(圖2(d)),與待鑒定蛇鮈明顯不同.

2.2 Cyt b基因分析及系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系

通過PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn),共獲得蛇鮈和待鑒定蛇鮈各6條Cytb序列.將從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中下載的近緣種Cytb序列和本實(shí)驗(yàn)中所獲得的序列進(jìn)行比對(duì)后,獲得長(zhǎng)度1 100 bp的一致序列.系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果顯示(圖3),本研究待鑒定蛇鮈序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中下載的光唇蛇鮈序列聚為一支,本研究蛇鮈序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中下載的蛇鮈序列聚為一支,均形成單系群.組間遺傳距離分析顯示,河南省待鑒定蛇鮈與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中光唇蛇鮈組間距離僅為0.9%,河南省蛇鮈與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中蛇鮈的組間遺傳距離1.6%,而其余各物種間的遺傳距離均大于8.0%(表1).

表1 基于線粒體Cyt b序列計(jì)算的蛇鮈屬種間遺傳距離

3 討 論

3.1 光唇蛇鮈物種的確定

蛇鮈屬自建立以來,已描述18個(gè)物種,經(jīng)過多次分類學(xué)修訂,目前僅有 8個(gè)有效種,其中僅滑唇蛇鮈與光唇蛇鮈唇部無明顯乳突,其余物種均具有明顯乳突.本實(shí)驗(yàn)獲得的待鑒定蛇鮈與河南省此前記錄的蛇鮈和長(zhǎng)蛇鮈口唇結(jié)構(gòu)明顯不同,其唇薄簡(jiǎn)單,不發(fā)達(dá),上下唇均無明顯乳突(圖1和圖2);滑唇蛇鮈與光唇蛇鮈形態(tài)也很相似,但區(qū)別在于下唇形態(tài),前者后緣游離,分開成2片,而光唇蛇鮈后緣不游離,與本實(shí)驗(yàn)獲得的待鑒定蛇鮈一致(圖1).

將待鑒定蛇鮈與《中國(guó)動(dòng)物志》[5]所記載的光唇蛇鮈的主要形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行比較,具體如下:側(cè)線鱗數(shù)目為42～43(vs 40～45)(括號(hào)內(nèi)為《中國(guó)動(dòng)物志》[5]數(shù)據(jù),下同);背鰭鰭式iii-7(vs iii-7);體長(zhǎng)為體高5.3～7.3倍(vs 5.0～6.9);體長(zhǎng)為頭長(zhǎng)4.2～5.9倍(vs 4.5～5.1);體長(zhǎng)為尾柄長(zhǎng)6.3～8.3倍(vs 6.0～7.3);體長(zhǎng)為尾柄高12.8～17.5倍(vs 12.0～15.0);頭長(zhǎng)為吻長(zhǎng)2.3～3.8倍(vs 2.7～3.3);頭長(zhǎng)為眼徑2.6～4.8倍(vs 3.7～4.5);尾柄長(zhǎng)為尾柄高的1.7～2.5倍(vs 2.0～2.7).待鑒定蛇鮈與《中國(guó)動(dòng)物志》[5]對(duì)光唇蛇鮈各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)描述基本一致,僅個(gè)別可量性狀有所差異[20].本研究河南省待鑒定蛇鮈為黃河和淮河種群,與長(zhǎng)江種群個(gè)體有所差異也屬正常.系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果顯示,河南省待鑒定蛇鮈序列與NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中光唇蛇鮈序列聚為一支,構(gòu)成單系群(圖3),且二者遺傳距離也僅為 0.9%(表1),遠(yuǎn)達(dá)不到種間水平[21].因此,綜合形態(tài)和分子系統(tǒng)學(xué)的結(jié)果,確定河南省待鑒定蛇鮈為光唇蛇鮈.

3.2 光唇蛇鮈的分布范圍及生境情況

光唇蛇鮈之前的分布記錄僅在長(zhǎng)江中上游,本研究發(fā)現(xiàn)其在黃河流域和淮河流域亦有分布,且是首次報(bào)道,將其分布范圍向北擴(kuò)大了近500 km.但其在黃河和淮河的詳細(xì)資源分布并不清楚,需要后續(xù)進(jìn)一步針對(duì)性調(diào)查.據(jù)河南省魚類資源隊(duì)采樣過程中的觀察,光唇蛇鮈僅棲息于沙質(zhì)底河流的緩流處,且呈非連續(xù)分布,其對(duì)水質(zhì)和溶氧要求較高,短時(shí)間離開水極易發(fā)生死亡.

3.3 光唇蛇鮈的資源現(xiàn)狀及保護(hù)

在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn),光唇蛇鮈在所有漁獲物中占比較少,屬少見魚類,且呈不連續(xù)分布.另外,相比較文獻(xiàn)[5]的記載,本研究采集到的個(gè)體普遍偏小.近些年來,水體污染、過度捕撈、非法采沙等因素對(duì)光唇蛇鮈影響較大.從對(duì)光唇蛇鮈資源合理開發(fā)利用的角度綜合考慮,建議以下資源保護(hù)舉措:(1)光唇蛇鮈在我省僅黃河流域和淮河流域有零星分布,應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)兩水系生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度,建立種質(zhì)資源保護(hù)區(qū);(2)對(duì)其繁殖生物學(xué)、攝食生態(tài)學(xué)等方面開展基礎(chǔ)研究,廣泛調(diào)查兩水系的生物資源量及其棲息地的生態(tài)環(huán)境,探索限制其擴(kuò)散和分布的關(guān)鍵因素,而后通過進(jìn)行人工增殖放流補(bǔ)充其種群數(shù)量;(3)開發(fā)并利用更多的分子標(biāo)記對(duì)其遺傳多樣性、分布格局、演化歷史開展詳細(xì)研究,積累全面的種質(zhì)資源數(shù)據(jù).

附 錄

附表Ⅰ～Ⅲ見電子版(DOI:10.16366/j.cnki.1000-2367.2023.06.015).