南麂列島中華蛸(Octopus sinensis)形態(tài)與遺傳多樣性分析*

李嘉華 陳 舜 陳萬東 謝尚微 倪孝品 鄭小東①

南麂列島中華蛸()形態(tài)與遺傳多樣性分析*

李嘉華1, 2陳 舜3陳萬東3謝尚微3倪孝品3鄭小東1, 2①

(1. 中國海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所 山東青島 266003; 2. 中國海洋大學(xué)海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東青島 266003; 3. 南麂列島國家海洋自然保護(hù)區(qū)管理局 浙江溫州 325400)

2020年6～12月在南麂列島采捕一種中大型章魚44只, 描述了形態(tài)特征, 采用多元分析方法分析了形態(tài)多樣性, 并比較了與真蛸的差異, 利用線粒體細(xì)胞色素氧化酶亞基I ()基因序列構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹, 并計(jì)算了Kimura-2-Parameter (K2P)遺傳距離。結(jié)果表明, 此種章魚形態(tài)特征與中華蛸基本一致, 而與真蛸存在顯著的形態(tài)差異: 其第二、三對(duì)腕的擴(kuò)大吸盤位于第12～15個(gè)吸盤之間, 而真蛸則位于第15～19個(gè)吸盤之間; 莖化腕吸盤數(shù)少于真蛸; 舌葉指數(shù)小于真蛸。主成分分析與判別分析能將真蛸群體顯著區(qū)分開, 判別準(zhǔn)確率為100%, 而其余四個(gè)群體(南麂列島與三個(gè)中華蛸群體)間存在重疊; 聚類分析表明南麂列島群體與中華蛸更近, 二者均與真蛸存在較大距離。在遺傳多樣性分析中, 南麂列島群體單倍型4個(gè), 單倍型多樣性水平為0.320±0.121, 多態(tài)位點(diǎn)6個(gè), 核苷酸多樣性指數(shù)為0.001 11; 系統(tǒng)發(fā)育樹表明, 該群體與中華蛸親緣關(guān)系最近, K2P遺傳距離0.14%, 而與真蛸復(fù)合體其他類型為2.96%～12.11%。因此, 從形態(tài)和分子水平鑒定南麂列島章魚為中華蛸。

中華蛸; 南麂列島; 形態(tài)多樣性; 多元分析;基因

中華蛸(d’Orbigny, 1841)隸屬軟體動(dòng)物門(Mollusca)、頭足綱(Cephalopoda)、八腕目(Octopoda)、蛸科(Octopodidae)、蛸屬(), 廣泛分布于日本、韓國以及中國沿海的巖礁、砂底, 是重要的經(jīng)濟(jì)蛸類。1834年, d’Orbigny整理了現(xiàn)存頭足類圖譜, 根據(jù)當(dāng)時(shí)日本百科全書《Wakansansaizue》添加了中華蛸的相關(guān)插圖, 于1841年描述并命名新種—中華蛸(d’Orbigny, 1835-1848)。Sasaki(1929)指出中華蛸為真蛸()的同物異名, 此后, 日本采集的樣品均被稱為“真蛸”。21世紀(jì)初, 日本學(xué)者仍沿用種名真蛸(Sakaguchi, 2000, 2005), Warnke等(2004)通過線粒體基因與基因聯(lián)合分析, 也認(rèn)為在日本和中國臺(tái)灣沿海采集的野生樣本與真蛸為同一物種。然而, 由于存在地理隔離, Norman(2000)認(rèn)為日本分布的所謂“真蛸”與真蛸模式種很可能不是同一物種。Norman等(2005)在蛸科分類修訂中將“中華蛸”暫時(shí)歸類于不確定種名。近年來, 基于形態(tài)學(xué)與分子標(biāo)記的研究結(jié)果表明, 真蛸存在多個(gè)隱存種, 是一個(gè)大的復(fù)合物種(complex species), 如、、cf.、(Amor, 2017a, 2017b; Van Nieuwenhove, 2019; Avenda?o, 2020)。Gleadall(2016)對(duì)日本九州與本州沿海采集的“真蛸”進(jìn)行了重描述, 發(fā)現(xiàn)與真蛸存在顯著形態(tài)差異, 重新確定d’Orbigny, 1841為有效種名。Amor等(2017b)采用形態(tài)學(xué)與分子標(biāo)記法得到的結(jié)果也支持上述結(jié)論。

國內(nèi)已發(fā)表的論文專著多沿用物種名“真蛸”, 指出該物種為我國東南沿海重要經(jīng)濟(jì)蛸類, 其肉嫩味美, 營養(yǎng)價(jià)值高, 是婦女生乳的滋補(bǔ)品(董正之, 1988), 有關(guān)其親體培育、胚胎發(fā)育、幼體生長、生理生態(tài)以及基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等方面研究已有報(bào)道(蔡厚才等, 2007, 2009; 劉兆勝等, 2011; 鄭小東等, 2011; 孫田田等, 2012; 馮雪等, 2013; 肖懿哲等, 2019; Li, 2020)。然而, 該物種個(gè)體大, 不易保存, 我國在其分類、遺傳多樣性方面鮮有文獻(xiàn)記載。本文采用形態(tài)參數(shù)與分子標(biāo)記相結(jié)合的分析方法研究南麂列島重要經(jīng)濟(jì)貝類“真蛸”(葉鵬等, 2006)以確定其正確種名, 旨在為南麂列島種質(zhì)資源保護(hù)、合理開發(fā)利用以及豐富保護(hù)區(qū)物種基因庫提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2020年6～12月, 從浙江省南麂列島海域(大檑島、馬祖岙、上馬鞍、下馬鞍、三盤尾、柴嶼)采捕活體樣品共44只, 于–30 °C冷凍保存。

1.2 形態(tài)學(xué)指標(biāo)測量

選取其中胴體完整、腕無殘缺的樣品37只(15雄、22雌)進(jìn)行形態(tài)學(xué)測量。形態(tài)學(xué)測量指標(biāo)及方法參見Roper等(1983)、Norman等(1997b)及Liao等(2009), 測量指標(biāo)如下: 全長(TL, total length)、體重(TW, total weight)、胴背長(ML, mantle length)、胴背寬(MW, mantle width)、胴腹長(VML, ventral mantle length)、頭寬(HW, head width)、外側(cè)漏斗長(FL, funnel length)、內(nèi)側(cè)漏斗長(FFL, free funnel length)、腕間膜深(WD, web depth)、腕間膜式(WF, web formula)、腕長(AL, arm length)、腕式(AF, arm formula)、腕寬(AW, arm width)、右三腕吸盤數(shù)(SNR3, sucker number on 3rd arm of right side)、左三腕吸盤數(shù)(SNL3, sucker number on 3rd arm of left side)、吸盤直徑(SD, sucker diameter)、舌葉長(LL, ligula length)、交接基長(CaL, calamus length)。

1.3 形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)處理與分析

用于形態(tài)學(xué)分析的5個(gè)群體數(shù)據(jù)見表1。除本文的南麂列島數(shù)據(jù), 其他中華蛸與真蛸數(shù)據(jù)引自Amor等(2017b)。

為消除不同規(guī)格個(gè)體對(duì)特征指標(biāo)的影響, 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理, 標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)定義如下:

表1 形態(tài)多元分析的樣品信息

Tab.1 Sample information for morphological multivariate analysis

注: 平均胴背長±標(biāo)準(zhǔn)差的單位為mm

ALLI: 左腕長/胴背長×100; ALRI: 右腕長/胴背長×100; AWI: 腕寬/胴背長×100; CaLI: 交接基長/舌葉長×100; FLI: 外側(cè)漏斗長/胴背長×100; FFLI: 內(nèi)側(cè)漏斗長/外側(cè)漏斗長×100; HWI: 頭寬/胴背長×100; LLI: 舌葉長/莖化腕長×100; MWI: 胴背寬/胴背長×100; OAI: 莖化腕長/左三腕長×100; SDIn: 普通吸盤直徑/胴背長×100; SDIe: 擴(kuò)大吸盤直徑/胴背長×100; WDI: 腕間膜深/最長腕長×100。

主成分分析 根據(jù)雌性19個(gè)指標(biāo)ML、VML、MWI、HWI、FLI、FFLI、ALLI1、ALLI2、ALLI3、ALLI4、ALRI1、ALRI2、ALRI3、ALRI4、AWI、SDIn、SNL3、SNR3、WDI, 雄性22個(gè)指標(biāo)ML、VML、MWI、HWI、FLI、FFLI、WDI、ALLI1、ALLI2、ALLI3、ALLI4、ALRI1、ALRI2、ALRI3、ALRI4、AWI、SDIn、SDIe、SNL3、SNR3、LLI、CaLI, 計(jì)算出互不關(guān)聯(lián)的主成分。主成分貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率的計(jì)算方法參照Brzeski等(1988)。

判別分析 采用逐步判別法(SPSS 25.0)對(duì)雌性和雄性指標(biāo)(同主成分)進(jìn)行判別分析, 建立5個(gè)群體的判別函數(shù)。利用判別函數(shù)得分繪制前兩個(gè)判別函數(shù)系數(shù)散點(diǎn)圖, 判別準(zhǔn)確率的計(jì)算公式為:

判別準(zhǔn)確率1(%)=判別正確的個(gè)體數(shù)/該種群個(gè)體數(shù)×100%, (1)

判別準(zhǔn)確率2(%)=判別正確的個(gè)體數(shù)/判入該種

群個(gè)體數(shù)×100%, (2)

式中,A和B分別為第個(gè)群體中被判別正確的個(gè)體數(shù)和實(shí)際判別的個(gè)體數(shù),為群體數(shù)。

聚類分析 取雌性和雄性各群體指標(biāo)(同主成分)的平均值, 采用歐式距離最短系統(tǒng)聚類法進(jìn)行聚類分析(SPSS 25.0)。

1.4 COI序列分析

分別從采集樣品的胴體部剪取少許肌肉組織保存于無水乙醇中, 采用CTAB法提取總DNA, 用引物Primer-F: 5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′,Primer-R: 5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′ (Folmer, 1994)擴(kuò)增片段, PCR反應(yīng)體系: H2O 19 μL, Mix酶25 μL, F與R引物各2.5 μL, DNA 1 μL。PCR反應(yīng)程序: 94 °C 4 min, 然后94 °C 10 s, 55 °C 20 s, 72 °C 30 s, 共32個(gè)循環(huán), 最后72 °C 5 min延伸。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測, 獲得23個(gè)體擴(kuò)增產(chǎn)物用于雙向測序。

測序完成后, 用DNASTAR軟件包中的SeqMan對(duì)測序結(jié)果進(jìn)行拼接, 使用MEGA X (Kumar, 2018)中的Clustal W將全部序列進(jìn)行多重比對(duì)分析, 序列已上傳至GenBank (序列號(hào): OK001740～ OK001762)。利用DnaSP v5 (Librado, 2009)計(jì)算群體的遺傳多樣性參數(shù), 并將23條序列與GenBank下載的真蛸()、中華蛸()、、、、cf.的序列(表2)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹, 幽靈蛸(AB385880)作為外群。建樹前, 用ModelFinder (Kalyaanamoorthy, 2017)選擇構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹的最佳模型, 用IQ-TREE (Nguyen, 2015)構(gòu)建最大似然系統(tǒng)發(fā)育樹。在計(jì)算真蛸復(fù)合體各物種間的遺傳距離時(shí), 利用MEGA X (Kumar, 2018)軟件選擇Kimura-2-Parameter (K2P)模型, 其他參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)值。

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)學(xué)鑒別特征

南麂列島樣品為中等至大型章魚, 成熟個(gè)體胴背長117.5～133.9 mm, 全長593.1～998.0 mm, 最高體重達(dá)2 140.0 g; 活體皮膚呈灰色或紅棕色, 皮膚表面有紋理; 胴背長大于胴體寬(MWI 60.3～75.0), 頭部窄于胴體部(HWI 30.1～65.7); 眼上具乳頭狀突起; 漏斗中等長(FLI 30.8～58.2), 內(nèi)側(cè)漏斗長多為外側(cè)漏斗長的70%左右(FFLI 51.5～80.6), 腕長中等(ALI 218.1～531.1), 腕式通常為2>3>4>1, 最長腕長約為胴背長的4倍, 最短腕長約為胴背長的3倍; 雄性右三腕為莖化腕, 成熟雄性莖化腕多為左三腕的80%(OAI 78.1～96.4), 莖化腕吸盤數(shù)范圍123～151; 腕寬中等(AWI 14.6～29.5), 腕間膜中等深度(WDI 15.9～26.2), 腕間膜式通常為C>D>B>E>A; 吸盤中等大小(SDIn 6.0～13.9), 雄性在第二、第三對(duì)腕的第12～15吸盤位置具有1～2個(gè)擴(kuò)大吸盤; 舌葉小, 呈錐形, 中央具有溝槽, 多為莖化腕長的1%左右(LLI 0.6～1.2), 交接基多為舌葉的50% (CaLI 34.2～65.5)。

表2 用于構(gòu)建最大似然系統(tǒng)發(fā)育樹序列

Tab.2 COI sequences used for the construction of maximum likelihood phylogenetic tree

2.2 主成分分析

雌性主成分分析共構(gòu)建5個(gè)主成分, 主成分的負(fù)荷值和貢獻(xiàn)率見表3, 主成分1的貢獻(xiàn)率為46.565%, 主成分2的貢獻(xiàn)率為13.152%, 主成分3貢獻(xiàn)率為9.005%, 主成分4貢獻(xiàn)率為6.164%, 主成分5貢獻(xiàn)率為5.800%, 累計(jì)貢獻(xiàn)率為80.686%。在主成分1中, 影響群體形態(tài)差異的指標(biāo)為HWI、ALLI1、ALLI2、ALLI3、ALLI4、ALRI1、ALRI2、ALRI3、ALRI4、SDIn、SNL3、SNR3, 主成分2中影響群體差異的指標(biāo)為ML、VML, 主成分3中影響群體差異的指標(biāo)為FFLI和WDI, 主成分4中影響群體差異的指標(biāo)為MWI,主成分5中影響群體差異的指標(biāo)為FLI和AWI。

雄性主成分分析共構(gòu)建4個(gè)主成分, 主成分的負(fù)荷值和貢獻(xiàn)率見表4, 主成分1貢獻(xiàn)率為47.060%, 主成分2貢獻(xiàn)率為13.121%, 主成分3貢獻(xiàn)率為9.461%, 主成分4貢獻(xiàn)率為6.151%, 累計(jì)貢獻(xiàn)率為75.794%。在主成分1中, 影響群體形態(tài)差異的指標(biāo)為HWI、FLI、ALLI1、ALLI2、ALLI3、ALLI4、ALRI1、ALRI2、ALRI3、ALRI4、AWI、SDIn、SDIe、SNL3、SNR3, 主成分2中影響群體差異的指標(biāo)為ML、VML、LLI, 主成分3中影響群體差異的指標(biāo)為MWI、FFLI、WDI, 主成分4中影響群體差異指標(biāo)為CaLI。

表3 雌性群體形態(tài)特征主成分的負(fù)荷值和貢獻(xiàn)率

Tab.3 Contribution and load of principal components on morphological characteristics of female populations

雌、雄各群體主成分1和主成分2的散點(diǎn)圖如圖1所示。在雌性各群體中, 西班牙真蛸(SP)均分布在軸右側(cè), 可以跟其他群體分開, 而南麂列島(NJLD)與中華蛸各群體(ND、YL和JZ)存在重疊; 在雄性各群體中, 西班牙真蛸(SP)分布于軸右側(cè), 其他四個(gè)群體(NJLD、ND、YL和JZ)集中分布在軸左側(cè)并存在部分重疊。

2.3 判別分析

利用逐步判別分析法分別對(duì)雌、雄群體進(jìn)行費(fèi)歇爾判別分析。

雌性各群體判別公式如下:

南麂列島:1=4.0021+0.5052–78.379

寧德:2=3.3941+0.4802–66.822

宜蘭:3=2.7891+0.4892–63.418

九州:4=4.1231+0.5722–95.204

表4 雄性群體形態(tài)特征主成分的負(fù)荷值和貢獻(xiàn)率

Tab.4 Contribution and load of principal components on morphological characteristics of male populations

西班牙:5=5.6051+0.6192–126.995

判別式中,1為SDIn、2為SNR3。

雄性各群體判別公式如下:

南麂列島:1=–0.0601+6.0932+0.7163+1.7274– 151.038

寧德:2= –0.1211+4.6342+2.428

3+1.6284–129.550

宜蘭:3=–0.0091+2.6602+1.3203+1.5144–113.413

九州:4=–0.0731+4.7372+1.5933+1.6784–137.916

西班牙:5=–0.0811+3.2552+3.2663+2.1774–225.186

判別式中,1為ALRI1、2為SDIn、3為SDIe、4為SNR3。

判別分析散點(diǎn)圖見圖2, 西班牙真蛸(SP)可與其余四個(gè)群體明顯區(qū)分開, 而南麂列島(NJLD)與中華蛸各群體(ND、YL和JZ)存在重疊。為檢驗(yàn)判別結(jié)果, 對(duì)所有雌、雄群體進(jìn)行預(yù)測分類(見表5和表6), 雌、雄綜合判別分析結(jié)果分別為66.0%與84.2%, 其中, 雌、雄真蛸(SP)均被100%準(zhǔn)確判別。

圖1 主成分分析散點(diǎn)圖

注: 圖例中字母表示各群體。NJLD: 南麂列島, ND: 寧德, YL: 宜蘭, JZ: 九州, SP: 西班牙

圖2 判別分析散點(diǎn)圖

注: 圖例中字母表示各群體。NJLD: 南麂列島, ND: 寧德, YL: 宜蘭, JZ: 九州, SP: 西班牙

表5 雌性群體判別分析結(jié)果

2.4 聚類分析

對(duì)雌、雄5個(gè)群體的所有樣本校正值進(jìn)行聚類, 圖3結(jié)果顯示5個(gè)群體聚為2大類, 西班牙真蛸單獨(dú)成為一支, 其余四個(gè)群體聚成一支。在雌性聚類分析中, 南麂列島(NJLD)、寧德(ND)、宜蘭群體(YL)先聚成一支, 再與九州群體(JZ)群體聚在一起。在雄性聚類分析中, NJLD、YL與JZ群體先后聚在一起, 再與ND群體聚成一支。結(jié)果表明, NJLD與中華蛸親緣關(guān)系更近, 與真蛸存在明顯差異。

表6 雄性群體判別分析結(jié)果

Tab.6 Discriminant results of male populations

圖3 聚類分析圖

注: 圖例中字母表示各群體地理位置。NJLD: 南麂列島, ND: 寧德, YL: 宜蘭, JZ: 九州, SP: 西班牙

2.5 COI序列分析

南麂列島群體的單倍型數(shù)(hap) 4個(gè), 單倍型多樣性(d)為0.320±0.121, 多態(tài)位點(diǎn)()為6個(gè), 平均核苷酸差異數(shù)()為0.672, 核苷酸多樣性指數(shù)()為0.001 11。南麂列島群體與中華蛸的K2P遺傳距離為0.14%, 而與真蛸復(fù)合種其他類型的遺傳距離為2.96%～12.11% (表7), 這一結(jié)果支持南麂列島采集樣品為中華蛸。

系統(tǒng)發(fā)育樹(圖4)顯示南麂列島中華蛸與其他中華蛸序列聚成一支(序列OK001749除外), 這一支包括日本與中國沿海樣本, 但未見明顯遺傳分化。其余真蛸物種復(fù)合體各類型均單獨(dú)聚成一支,、cf.與、各聚為一支, 互為姊妹群, 然后與中華蛸聚在一起,親緣關(guān)系較遠(yuǎn), 是其他五個(gè)真蛸復(fù)合種的姊妹群。

表7 K2P模型下基于基因的種間遺傳距離

Tab.7 Interspecies genetic distance under K2P model based on COI gene

圖4 基于COI基因構(gòu)建的ML系統(tǒng)發(fā)育樹

注: 基于TIM2+F+G4進(jìn)化模型, 節(jié)點(diǎn)數(shù)字為自舉值

3 討論

3.1 形態(tài)學(xué)分析

物種形態(tài)多元分析是劃分不同群體、判斷親緣關(guān)系的有效方法, 物種形態(tài)學(xué)指標(biāo)越多, 包含的鑒別特征信息就越多。頭足類形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 可測量的形態(tài)學(xué)指標(biāo)多達(dá)幾十個(gè)。高曉蕾等(2019)利用形態(tài)多元分析方法表明中國沿海11個(gè)長蛸群體在形態(tài)上存在一定的地域差異, 陳唯(2018)研究了我國沿海短蛸6個(gè)群體的形態(tài)學(xué)特征, 結(jié)果顯示群體間存在明顯地理分化。在本研究中, 主成分分析、判別分析和聚類分析均將真蛸(SP)群體分離開來, 南麂列島(NJLD)與其他三個(gè)中華蛸群體(ND、YL和JZ)存在重疊, 但雌性九州(JZ)與雄性寧德群體(ND)仍與其他中華蛸群體分離(圖1～圖3)。九州(JZ)中華蛸群體與中國沿海群體相距較遠(yuǎn), 不同的生態(tài)與水文條件是導(dǎo)致其與中國沿海群體存在形態(tài)學(xué)差異的主要因素, 而寧德近海多港灣, 灣內(nèi)風(fēng)浪較小, 海水流速適中, 適宜海洋生物的生長, 這可能是造成該地區(qū)雄性中華蛸與其他群體存在形態(tài)差異的原因。

在頭足類的物種鑒定中, 性別特征是重要的分類依據(jù)(Bello, 1995; Brakoniecki, 1996; Von Byern, 2010), 相較于其他可測量性狀, 與性別相關(guān)的形態(tài)特征具有更加多樣化的特點(diǎn)(Pomiankowski, 1995; Norman, 1997a; O’Dor, 1998), 雄性往往具有莖化腕、舌葉與擴(kuò)大吸盤等特征, 因此, 基于形態(tài)學(xué)的物種多樣性分析, 雄性的形態(tài)學(xué)差異分析結(jié)果可能更加可靠。本研究判別分析中, 雄性的綜合判別分析準(zhǔn)確率高于雌性(表5和表6), 雄性判別式共有4個(gè)參數(shù), 分別為ALRI1、SDIn、SDIe與SNR3, 其中SDIe與SNR3為與雄性性別密切相關(guān)的形態(tài)指標(biāo)。

Gleadall(2016)比較了中華蛸與真蛸的形態(tài)學(xué)異同, 重描述了日本九州與本州沿海采集的所謂“真蛸”, 恢復(fù)了中華蛸d’Orbigny, 1841種名的有效性。本文總結(jié)了南麂列島章魚的形態(tài)特征, 并將其與日本中華蛸標(biāo)本(Gleadall, 2016)、真蛸(Norman, 2014; Gleadall, 2016)進(jìn)行了比較(表8), 指出中華蛸主要鑒別特征有三點(diǎn): (1) 成熟雄性在第二對(duì)腕和第三對(duì)腕的第12～15個(gè)吸盤之間存在1～2個(gè)擴(kuò)大吸盤(通常在第13和14個(gè)吸盤); (2) 莖化腕長約為左三腕的80%, 吸盤數(shù)量范圍119～152個(gè); (3) 末端舌葉較真蛸小。Toll(1988)認(rèn)為, 莖化腕吸盤數(shù)是鑒定蛸類的重要指標(biāo), 雄性莖化腕吸盤數(shù)量在同一物種中相對(duì)穩(wěn)定, 不同種之間多存在差異, 南麂列島樣品的莖化腕吸盤數(shù)量與真蛸明顯不同, 其數(shù)量更少。根據(jù)以上形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)分析, 南麂列島樣品與Gleadall(2016)重描述的中華蛸為同一物種, 二者與真蛸存在明顯差異。因此, 從形態(tài)上可以確定南麂列島章魚為中華蛸。任靜等(2021)在浙江南麂列島與福建連江樣品的腸道與盲囊中發(fā)現(xiàn)了一種新的寄生蟲——多刺叢集球蟲, 該寄生蟲與真蛸中發(fā)現(xiàn)的寄生蟲在形態(tài)與分子上均存在很大差異, 由于蛸類叢集球蟲具有宿主特異性, 因此, 從寄生蟲角度也可佐證南麂列島章魚與真蛸為不同種。

表8 主要形態(tài)鑒別特征比較

Tab.8 Comparison of morphological identification characteristics

3.2 COI序列分析

利用線粒體序列發(fā)現(xiàn)南麂列島章魚的hap為4個(gè),d為0.320±0.121,為0.001 11顯示其遺傳多樣性水平偏低。對(duì)于此結(jié)果, 需通過基因、微衛(wèi)星等分子標(biāo)記進(jìn)一步驗(yàn)證, 同時(shí)建議當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門對(duì)南麂列島物種采取一定程度的保護(hù)措施, 如每年的5～7月為中華蛸繁殖期, 可設(shè)置禁捕或限捕期。

系統(tǒng)發(fā)育樹顯示序列OK001749未與其他中華蛸聚成一支(圖4), Avenda?o等(2020)用序列構(gòu)建了真蛸物種復(fù)合體系統(tǒng)發(fā)育樹, 發(fā)現(xiàn)墨西哥采集的7號(hào)樣本與真蛸聚成一支,而用構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示所有聚成一支, 兩種分子標(biāo)記存在差異, 這可能也是序列OK001749單獨(dú)分離的原因, 因此, 今后可用多基因聯(lián)合構(gòu)建更可靠的系統(tǒng)發(fā)育樹。

南麂列島章魚和其他中華蛸的K2P遺傳距離僅為0.14%, 與真蛸復(fù)合體其他類型的遺傳距離均大于2% (表7), 支持當(dāng)?shù)夭杉瘶悠窞橹腥A蛸而非真蛸。此外, 中華蛸并未出現(xiàn)遺傳分化(圖4), 說明不同地理群體間存在一定的基因交流, 可能與其浮游幼蟲階段隨黑潮等洋流遠(yuǎn)距離擴(kuò)散有關(guān)。

4 結(jié)論

本研究表明南麂列島采集的章魚與真蛸在形態(tài)特征和遺傳上均存在顯著差異, 而與中華蛸鑒別特征一致, 支持該海域采集樣品的正確種名為中華蛸, 為南麂列島世界生物圈保護(hù)區(qū)種質(zhì)資源保護(hù)提供了精準(zhǔn)物種信息。

致謝 澳大利亞維多利亞博物館盧重成教授對(duì)文章撰寫提供了寶貴意見, 中國海洋大學(xué)貝類遺傳育種研究室碩士研究生胡元海協(xié)助實(shí)驗(yàn), 謹(jǐn)致謝忱。

葉鵬, 蔡厚才, 莊定根, 等, 2006. 南麂海區(qū)野生貝類增養(yǎng)殖種類初步篩選[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化(4): 26-28.

馮雪, 陳丕茂, 秦傳新, 等, 2013. 不同溫度和體質(zhì)量對(duì)南海野生真蛸呼吸和排泄的影響[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 20(5): 968-974.

任靜, 何衛(wèi)彤, 王麗華, 等, 2021. 中華蛸寄生叢集球蟲(頂復(fù)亞門: 叢集球蟲科)新種的形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)研究[J]. 海洋與湖沼, 52(5): 1323-1331.

劉兆勝, 劉永勝, 鄭小東, 等, 2011. 不同餌料對(duì)真蛸親體產(chǎn)卵量、受精卵孵化率及初孵幼體大小的影響[J]. 海洋科學(xué), 35(10): 81-85.

孫田田, 蘇永全, 洪婧妮, 等, 2012. 真蛸熱休克蛋白90基因(HSP90)的克隆及表達(dá)[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 36(9): 1367-1375.

肖懿哲, 姚成杰, 朱友芳, 等, 2019. 真蛸FAXDC2基因的克隆及其表達(dá)分析[J]. 海洋科學(xué), 43(8): 56-63.

陳唯, 2018. 中國沿海短蛸()譜系地理格局與適應(yīng)性分化研究[D]. 舟山: 浙江海洋大學(xué): 14-19.

鄭小東, 劉兆勝, 趙娜, 等, 2011. 真蛸()胚胎發(fā)育及浮游期幼體生長研究[J]. 海洋與湖沼, 42(2): 317-323.

高曉蕾, 許然, 張志新, 等, 2019. 中國沿海長蛸群體形態(tài)性狀的差異[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 43(7): 1593-1602.

董正之, 1988. 中國動(dòng)物志[M]. 北京: 科學(xué)出版社: 182-184.

蔡厚才, 莊定根, 葉鵬, 等, 2007. 浙江南麂島真蛸網(wǎng)箱和水泥池養(yǎng)殖試驗(yàn)[J]. 南方水產(chǎn), 3(2): 66-70.

蔡厚才, 莊定根, 葉鵬, 等, 2009. 真蛸親體培育、產(chǎn)卵及孵化試驗(yàn)[J]. 海洋漁業(yè), 31(1): 58-65.

AMOR M D, LAPTIKHOVSKY V, NORMAN M D,, 2017a. Genetic evidence extends the known distribution ofto the mid-Atlantic islands Ascension and St Helena [J]. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 97(4): 753-758.

AMOR M D, NORMAN M D, ROURA A,, 2017b. Morphological assessment of thespecies complex evaluated in light of molecular-based phylogenetic inferences [J]. Zoologica Scripta, 46(3): 275-288.

AVENDA?O O, ROURA á, CEDILLO-ROBLES C E,, 2020.: a cryptic species of thespecies complex redescribed from the Caribbean [J]. Aquatic Ecology, 54(4): 909-925.

黨的十八大就扎實(shí)推進(jìn)社會(huì)主義文化強(qiáng)國建設(shè)做出了全面部署，明確指出“讓人民享有健康豐富的精神文化生活，是全面建成小康社會(huì)的重要內(nèi)容。要堅(jiān)持以人民為中心的創(chuàng)作導(dǎo)向，提高文化產(chǎn)品質(zhì)量，為人民提供更好更多精神食糧”。由此可見，“精神富有”賦予文藝界以新的使命，因此，承前啟后，創(chuàng)新手段，擴(kuò)大覆蓋；提升標(biāo)準(zhǔn)，出人出作品；持久努力，建樹品牌，是文藝創(chuàng)新的題中之意，是我們應(yīng)當(dāng)為之努力做出的一種姿態(tài)。

BELLO G, 1995. A key for the identification of the Mediterranean sepiolids (Mollusca: Cephalopoda) [J]. Bulletin de l’Institut Océanographique, Monaco, n° spécial 16: 41-55.

BRAKONIECKI T F, 1996. A revision of the genusVoss, 1953 (Cephalopoda; Myopsida) [J]. Bulletin of Marine Science, 58(1): 9-28.

BRZESKI V J, DOYLE R W, 1988. A morphometric criterion for sex discrimination in tilapia [C] // The Second International Symposium on Tilapia in Aquaculture. ICLARM Conference Proceedings 15. Department of Fisheries, Bangkok, Thailand, and International Center of Living Aquatic Resources Management, Manila, Philippines: 439-444.

D’ORBIGNY A, 1835-1848. Histoire naturelle générale et particulière des céphalopodes acétabulifères [M] // DE FéRUSSAC A E, D’ORBIGNY A. Histoire Naturelle Générale et Particulière des Céphalopodes Acétabulifères Vivants et Fossiles, Paris, Lacour.

FOLMER O, BLACK M, HOEH W,, 1994. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochromeoxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates [J]. Molecular Marine Biology and Biotechnology, 3(5): 294-299.

GLEADALL I G, 2016.d’Orbigny, 1841 (Cephalopoda: Octopodidae): valid species name for the commercially valuable East Asian common octopus [J]. Species Diversity, 21(1): 31-42.

KALYAANAMOORTHY S, MINH B Q, WONG T K F,, 2017. ModelFinder: fast model selection for accurate phylogenetic estimates [J]. Nature Methods, 14(6): 587-589.

LI F H, BIAN L, GE J L,, 2020. Chromosome-level genome assembly of the East Asian common octopus () using PacBio sequencing and Hi-C technology [J]. Molecular Ecology Resources, 20(6): 1572-1582.

LIAO J X, Lu C C, 2009. A new species of(Cephalopoda: Octopodidae) from Taiwan and morphology of mucous pouches [J]. Journal of Molluscan Studies, 75(3): 502-509.

LIBRADO P, ROZAS J, 2009. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data [J]. Bioinformatics, 25(11): 1451-1452.

NGUYEN L T, SCHMIDT H A, VON HAESELER A,, 2015. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies [J]. Molecular Biology and Evolution, 32(1): 268-274.

NORMAN M D, 2000. Cephalopods: A World Guide [M]. Hackenheim, Germany: ConchBooks Press: 268.

NORMAN M D, FINN J K, HOCHBERG F G, 2014. Family octopodidae [M] // JEREB P, ROPER C F E, NORMAN M D,. Cephalopods of the World. An Annotated and Illustrated Catalogue of Cephalopod Species Known to Date. Vol 3 Octopods and Vampire Squids. FAO Species Catalogue for Fishery Purposes. Rome, Italy: FAO Press: 370.

NORMAN M D, HOCHBERG F G, 2005. The current state of octopus taxonomy [J]. Phuket Marine Biological Center Research Bulletin, 66: 127-151.

NORMAN M D, LU C C, 1997a. Redescription of the southern dumpling squidand a revision of the genus(Cephalopoda: Sepiolidae) [J]. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 77(4): 1109-1137.

NORMAN M D, SWEENEY M J, 1997b. The shallow-water octopuses (Cephalopoda: Octopodidae) of the Philippines [J]. Invertebrate Taxonomy, 11(1): 89-140.

O'DOR R K, LIPINSKI M R, 1998. The genus(Cephalopoda; Ommastrephidae): characteristics, distribution and fisheries [M] // RODHOUSE P G, DAWE E G, O'DOR R K. Squid Recruitment Dynamics. Rome: FAO: 273.

POMIANKOWSKI A, MOLLER A P, 1995. A resolution of the lek paradox [J]. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 260(1357): 21-29.

ROPER C F E, VOSS G L, 1983. Guidelines for taxonomic descriptions of cephalopod species [J]. Memoirs of Museum Victoria, 44: 48-63.

SAKAGUCHI H, HAMANO T, NAKAZONO A, 2000. Population structure ofestimated from catch size composition in northeastern iyo-nada of the seto Inland Sea, Japan [J]. Bulletin of the Japanese Society of Fisheries Oceanography, 64(4): 224-234.

SAKAGUCHI H, HAMANO T, NAKAZONO A, 2005. Growth ofin the northeastern iyo-nada of the seto Inland Sea, Japan [J]. Bulletin of the Japanese Society of Fisheries Oceanography, 66(1): 11-15.

SASAKI M, 1929. A monograph of the dibranchiate cephalopods of the Japanese and adjacent waters [J]. Journal of the College of Agriculture, Hokkaido Imperial University, 20(supplement): 1-357.

TOLL R B, 1988. The use of arm sucker number in Octopodid systematics (Cephalopoda, Octopoda) [J]. American Malacological Bulletin, 6(2): 207-211.

VAN NIEUWENHOVE A H M, RATSIMBAZAFY H A, KOCHZIUS M, 2019. Cryptic diversity and limited connectivity in octopuses: recommendations for fisheries management [J]. PLoS One, 14(5): e0214748.

VON BYERN J, KLEPAL W, 2010. Re-evaluation of taxonomic characters of(Cephalopoda, Mollusca) [J]. Malacologia, 52(1): 43-65.

WARNKE K, S?LLER R, BLOHM D,, 2004. A new look at geographic and phylogenetic relationships within the species group surrounding(Mollusca, Cephalopoda): indications of very wide distribution from mitochondrial DNA sequences [J]. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 42(4): 306-312.

MORPHOLOGICAL AND GENETIC DIVERSITY ANALYSIS OFIN NANJI ISLANDS

LI Jia-Hua1, 2, CHEN Shun3, CHEN Wan-Dong3, XIE Shang-Wei3, NI Xiao-Pin3, ZHENG Xiao-Dong1, 2

(1. Institute of Evolution & Marine Biodiversity, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2. Key Laboratory of Mariculture, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 3.Nanji Islands National Marine Nature Reserve Administration, Wenzhou 325400, China)

Forty-four medium- to large-sized octopuses were collected from Nanji Islands in Zhejiang Province from June to December 2020, and the main morphological characteristics were described. The morphological diversity of this octopus and its differences betweenwere investigated by multivariate analysis. The cytochrome c oxidase subunit I () sequences were used to calculate the genetic diversity parameters and to construct the maximum likelihood phylogenetic tree. In addition, the Kimura-2-Parameter (K2P) genetic distance was also calculated. Results showed thatthis octopus was in line with the redescribedin morphological features, while they had some significant differences with. First, the enlarged suckers on arms 2 and 3 of males were between the 12thand the 15thin population from Nanji Islands, andwerebetween the 15thand the 19thinstead. Secondly, the number of suckers on the hectocotylus of the Nanji Islands group was less than that in. Thirdly, the male samples from Nanji Islands had a shorter ligula than. In the principal component and discriminant analysis,can be clearly distinguished from the other 4 populations with the discrimination ratio ofreaching 100%, while there was overlap among the other 4 groups. And the cluster analysis showed that the population of Nanji Islands was closely related to, both of which had a large distance from.In genetic diversity analysis, there were four haplotypes in Nanji Islands population, and the diversity of haplotypes (d) is 0.320±0.121. Besides, six polymorphic sites were examined, and the nucleotide diversity was 0.001 11. The phylogenetic tree showed that the octopus of Nanji Islands had the closest relationship with. Moreover, the K2P genetic distance between Nanji Islands population andwas 0.14%, while among Nanji Islands population andspecies complex ranged from 2.96%～12.11%. Therefore, samples from Nanji Islands can be determined asby the morphological and molecular analysis.

; Nanji Islands; morphological diversity; multivariate analysis;gene

*南麂列島國家級(jí)海洋自然保護(hù)區(qū)院士專家工作站研究項(xiàng)目, NJKJ-2019-003號(hào); 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目, 32170536號(hào)。李嘉華, 碩士研究生, E-mail: jhli123@163.com

鄭小東, 教授, E-mail: xdzheng@ouc.edu.cn

2021-09-29,

2021-11-16

Q959.216

10.11693/hyhz20210900225