河南省蛇鮈屬新紀錄種
——光唇蛇鮈

周傳江,丁琪琪,李菊艷,湯永濤,劉如垚,聶國興

(河南師范大學 水產學院;生命科學學院,河南 新鄉 453007)

為摸清河南省魚類資源現狀,河南師范大學水產學院自2012年至2021年開展了為期10 a的第2次系統全面的魚類資源本底調查,共采集樣點2 600余個,涵蓋河南省18地市,108個縣.截至目前,已發現河南省魚類新紀錄種20個,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,體極細長,略呈圓筒形,吻部突出,口下位,喜棲于沙質河底[4].根據文獻[5-9],普遍認為我國蛇鮈屬魚類有8個有效種,包括長蛇鮈(SaurogobiodumeriliBleeker)、蛇鮈(SaurogobiodabryiBleeker)、無斑蛇鮈(SaurogobioimmaculatusKoller)、光唇蛇鮈(SaurogobiogymnocheilusLo,Yao et Chen)、細尾蛇鮈(SaurogobiogrcilicauclatusYao et Yang)、湘江蛇鮈(SaurogobioxiangjiangensisTang)、斑點蛇鮈(SaurogobiopunctatusTang,Li,Yu,Zhu,Ding,Liu et Danley),還有文獻[10]發表的新種滑唇蛇鮈(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很相似,上下唇都是光滑無乳突,且下唇后方均有肉質墊,但區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,蛇鮈和長蛇鮈分布最為廣泛,除西部地區外,幾乎遍布我國主要水系,而其他物種僅分布于長江及以南水系.同樣,《河南魚類志》[11]記錄也僅有蛇鮈和長蛇鮈2種蛇鮈屬魚類在河南省分布.

在整理河南省魚類標本期間,發現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,顯著區別于之前記錄的蛇鮈和長蛇鮈上下唇具明顯乳突這一特征,應為蛇鮈屬其他物種.本研究綜合運用形態學和分子系統學的方法對其進行物種鑒定,確定為光唇蛇鮈,為河南省魚類新紀錄種,同時也是在黃河流域和淮河流域分布的首次紀錄,將之前僅在長江中上游分布的記錄范圍向北擴大了近500 km.研究結果進一步豐富了河南省魚類的物種多樣性,同時為《河南魚類志》第二版的修訂提供基礎數據.

1 材料與方法

1.1 實驗材料

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),現場取其右側胸鰭保存于95%(體積分數)酒精中,用于提取基因組.而后將魚體置于體積分數為10%的甲醛溶液中固定,用于后期的形態測量.

1.2 形態測量與比較

使用電子數顯游標卡尺(精度為0.01 mm)測量16個形態學指標,分別為全長(TL)、體長(BL)、頭長(HL)、體寬(BW)、體高(BD)、眼徑(OD)、吻長(SNL)、眼間距(IW)、尾柄長(CPL)、尾柄高(CPD)、胸鰭長(PFL)、腹鰭長(PVL)、臀鰭長(AL),背鰭長(DL)、腹鰭基末端至臀鰭基起點(PV)、腹鰭起點到肛門的距離(PA).另外,對側線鱗數目和背鰭鰭式等可數性狀進行計數,形態測量指標均參照文獻[12]對于蛇鮈屬魚類的形態度量學研究;利用體視鏡觀察并拍攝口唇特征,記錄體側和各鰭的體色及斑紋.獲得所有數據后,查閱文獻[5]蛇鮈屬檢索表,詳細對照各物種的形態描述進行物種鑒定.

1.3 基因組提取、Cyt b基因擴增與測序

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%體積分數的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 ℃冰預冷的異丙醇進行沉淀;棄去異丙醇廢液后使用70%(體積分數)冷乙醇對沉淀進行2次漂洗;等待沉淀干燥后加入20 μL雙蒸水進行溶解.

利用引物L14724(5′-GACTTGAAAAACCACCGTTG-3′)和H15915(5′-CTCCGATCTCCGGATTACAAGAC-3′)擴增線粒體Cytb基因[14], PCR反應體系為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反應程序為:94 ℃預變性5 min;94 ℃變性30 s,54 ℃退火35 s,72 ℃延伸 70 s,進行35次循環;72 ℃終延伸10 min,4 ℃保存.PCR產物經質量分數1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測合格后送至上海生工生物工程有限公司進行雙向測序,測序引物同PCR引物.

1.4 分子系統學分析

經測序獲得的DNA序列采用Lasergene v7.1軟件包中的SeqMan軟件[15]進行人工核查、校正及組裝拼接.從NCBI數據庫下載蛇鮈屬及似鮈(Pseudogobiovaillanti)(用作外類群)的Cytb序列(附表Ⅱ).使用BioEdit軟件[16]對拼接完成的序列進行多重比對分析,裁剪切掉冗余片段后獲得一致序列.使用MEGA 7.0軟件[17]分別計算比對完成序列的序列基本特征參數.用Phylosuite軟件[18]選擇最適替代模型為GTR+I+G,在線上網站CIPRES Sciense gateway(http://www.phylo.org/)使用RAxML-HPC BlackBox[19]方法構建ML系統發育樹,系統發育樹節點的置信度利用 Bootstrap檢驗,重復次數為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個組,在MEGA 7.0軟件中計算組間遺傳距離.

2 結 果

2.1 待鑒定蛇鮈形態學特征

本研究測量的35尾待鑒定蛇鮈主要形態學特征如下:側線鱗數目為42～43;背鰭鰭式iii-7;體長為體高5.3～7.3倍;體長為頭長4.2～5.9倍;體長為尾柄長6.3～8.3倍;體長為尾柄高12.8～17.5倍;頭長為吻長2.3～3.8倍;頭長為眼徑2.6～4.8倍;尾柄長為尾柄高的1.7～2.5倍(附表Ⅲ).經觀測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鱗片;魚體背部呈灰黑色,在體側中軸線上有1條淺黑色的縱紋,上面有12或13個黑色斑塊(圖1(b)).這些特征指標均符合《中國動物志》[5]對光唇蛇鮈的描述.此外,同樣點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基因分析及系統進化關系

通過PCR擴增實驗,共獲得蛇鮈和待鑒定蛇鮈各6條Cytb序列.將從NCBI數據庫中下載的近緣種Cytb序列和本實驗中所獲得的序列進行比對后,獲得長度1 100 bp的一致序列.系統發育結果顯示(圖3),本研究待鑒定蛇鮈序列與數據庫中下載的光唇蛇鮈序列聚為一支,本研究蛇鮈序列與數據庫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數據庫中光唇蛇鮈組間距離僅為0.9%,河南省蛇鮈與NCBI數據庫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個物種,經過多次分類學修訂,目前僅有 8個有效種,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.本實驗獲得的待鑒定蛇鮈與河南省此前記錄的蛇鮈和長蛇鮈口唇結構明顯不同,其唇薄簡單,不發達,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也很相似,但區別在于下唇形態,前者后緣游離,分開成2片,而光唇蛇鮈后緣不游離,與本實驗獲得的待鑒定蛇鮈一致(圖1).

將待鑒定蛇鮈與《中國動物志》[5]所記載的光唇蛇鮈的主要形態學特征進行比較,具體如下:側線鱗數目為42～43(vs 40～45)(括號內為《中國動物志》[5]數據,下同);背鰭鰭式iii-7(vs iii-7);體長為體高5.3～7.3倍(vs 5.0～6.9);體長為頭長4.2～5.9倍(vs 4.5～5.1);體長為尾柄長6.3～8.3倍(vs 6.0～7.3);體長為尾柄高12.8～17.5倍(vs 12.0～15.0);頭長為吻長2.3～3.8倍(vs 2.7～3.3);頭長為眼徑2.6～4.8倍(vs 3.7～4.5);尾柄長為尾柄高的1.7～2.5倍(vs 2.0～2.7).待鑒定蛇鮈與《中國動物志》[5]對光唇蛇鮈各項形態指標描述基本一致,僅個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,與長江種群個體有所差異也屬正常.系統發育結果顯示,河南省待鑒定蛇鮈序列與NCBI數據庫中光唇蛇鮈序列聚為一支,構成單系群(圖3),且二者遺傳距離也僅為 0.9%(表1),遠達不到種間水平[21].因此,綜合形態和分子系統學的結果,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江中上游,本研究發現其在黃河流域和淮河流域亦有分布,且是首次報道,將其分布范圍向北擴大了近500 km.但其在黃河和淮河的詳細資源分布并不清楚,需要后續進一步針對性調查.據河南省魚類資源隊采樣過程中的觀察,光唇蛇鮈僅棲息于沙質底河流的緩流處,且呈非連續分布,其對水質和溶氧要求較高,短時間離開水極易發生死亡.

3.3 光唇蛇鮈的資源現狀及保護

在調查過程中發現,光唇蛇鮈在所有漁獲物中占比較少,屬少見魚類,且呈不連續分布.另外,相比較文獻[5]的記載,本研究采集到的個體普遍偏小.近些年來,水體污染、過度捕撈、非法采沙等因素對光唇蛇鮈影響較大.從對光唇蛇鮈資源合理開發利用的角度綜合考慮,建議以下資源保護舉措:(1)光唇蛇鮈在我省僅黃河流域和淮河流域有零星分布,應進一步加大對兩水系生態環境的保護力度,建立種質資源保護區;(2)對其繁殖生物學、攝食生態學等方面開展基礎研究,廣泛調查兩水系的生物資源量及其棲息地的生態環境,探索限制其擴散和分布的關鍵因素,而后通過進行人工增殖放流補充其種群數量;(3)開發并利用更多的分子標記對其遺傳多樣性、分布格局、演化歷史開展詳細研究,積累全面的種質資源數據.

附 錄

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