西太平洋及南海深海六放海绵的分类学研究及分子系统发育关系初步研究

论文摘要

多孔动物门,俗称海绵,是自寒武纪晚期就出现并繁盛的原始多细胞动物,近年来的系统发育研究表明海绵位于动物进化树上的根部,是所有其他动物的姐妹群。海绵作为一种底栖滤食性的固着生物,有着重要的生态作用、商业开发价值以及生物医药价值。海绵动物也是深海较常见的生物类群之一,是深海生态系统的重要组成部分。大多数海绵的形态鉴定非常困难,海绵形态学资料通常涉及多国语言,其趋同进化和多态性等常常使海绵分类学家也感到困惑。迄今为止,海生和淡水海绵动物有效种类共计9145种,至少有两倍数量的种类仍未被发现。其中,六放海绵纲的绝大部分种类均为深海种,生存于200 m至6000 m以深的硬质和软质底上。而我国的海绵分类学研究发展迟缓,很大程度上阻碍了我国海绵动物相关研究领域的发展以及后续的产业化应用。本论文以最新的分类系统为基础,对我国大洋37航次、48航次以及“嘉庚”号KK1803航次从西太平洋采集的深海六放海绵进行较为细致的形态分类学研究,成功分析了 10个较为完整的海绵个体,其中包括7个首次发现的新种,囊括了六放海绵分类系统上最主要的三个目,在一定程度上填补了国内海绵分类学研究的空白。本文提供了各个种的详细描述信息、形态图片、骨架图片和骨针电镜图片,各种分属3目4科8属10种,该区域尚未有相似种类的记载和报道,因此所有种类均为该区域的首次报道。本论文还对航次所采集的所有深海海绵进行了分子生物学和系统发育学的工作,进行了DNA提取与PCR扩增,其中进行详细的形态学研究的10个样品中获得了全部的16S rDNA基因片段及部分的18S rRNA、28S rRNA和COI基因片段,显示16S rRNA片段的扩增效率最高。16S rRNA基因片段及多基因联合建立的系统进化树能较好地反映文中描述种的分类地位和系统发育关系,研究初步探讨了六放海绵纲部分分类单元的系统发育关系,为六放海绵系统发育学提供了重要参考和分子生物学数据。

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缩略词表

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 海绵动物概述

1.1.1 海绵动物简介

1.1.2 海绵动物种类构成和地理分布

1.1.3 海绵的生态学与应用

1.2 海绵动物分类学

1.2.1 海绵动物分类学研究历史及其现状

1.2.2 海绵动物分类依据

1.2.2.1 形态学特征

1.2.2.2 分子生物学

1.2.2.3 其他分类研究依据

1.2.3 我国海绵分类研究发展简史

1.3 六放海绵动物研究

1.3.1 六放海绵纲简介

1.3.2 深海六放海绵生态

1.3.3 六放海绵纲分类学研究历史及现状

1.3.4 深海六放海绵动物分类学的研究意义

1.3.5 六放海绵外部形态和专业名词解释

第二章西太平洋及南海深海六放海绵的分类学研究

2.1 材料与方法

2.1.1 实验材料

2.1.1.1 深海海绵采样地点概述

2.1.1.2 深海海绵采样方法

2.1.1.3 深海海绵固定方法

2.1.2 实验方法

2.1.2.1 DNA取样

2.1.2.2 样品的拍照及不同组织的获得

2.1.2.3 骨针溶液的制备

2.1.2.4 骨架切片的制备

2.1.2.5 骨针光学显微镜观察

2.1.2.6 电子显微镜制样

2.1.3 鉴定分类方法

2.1.3.1 骨针数据测量

2.1.3.2 数据处理

2.1.3.3 查阅文献

2.2 实验结果

2.2.1 种类名录

2.2.2 种类描述

1. 多变白须海绵 Poliopogon varius sp.nov

2. 黄绿白须海绵 Poliopogon flavoviridulus sp.nov

3. 嘉庚棍棒海绵 Semperella Tankahkeei sp.nov

4. 羽福双盘海绵 Amphidiscella pimda sp.nov

5. 梗囊萼海绵Saccocalyx pedunculatus

6. 窄口火炬海绵Facemus stenosexitus gen.et sp.nov

7. 半盘六辐火炬海绵 Facemus hemidiscohexactinus gen.et sp.nov

8. 裙衬网管海绵 Dictyaulus crinolinum

9. 小盘六星盘茎海绵 Caulophacus（Caubdiscus） microdiscohexaster sp.nov

10. 耙绢网海绵Farrea occa

第三章六放海绵纲系统发育初步研究

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 材料

3.2.2 DNA提取

3.2.3 PCR扩增及测序

3.2.3.1 PCR扩增引物

3.2.3.2 PCR扩增体系和程序

3.2.3.3 PCR产物纯化及克隆

3.2.4 序列处理

3.2.5 系统发育分析

3.3 结果与分析

3.3.1 各引物扩增效率

3.3.2 六放海绵纲系统发育

3.3.2.1 基于16S rDNA的六放海绵纲系统发育

3.3.2.2 基于多基因的六放海绵纲系统发育

3.4 讨论

3.4.1 DNA提取及保存

3.4.2 引物扩增效率

3.4.3 六放海绵纲系统发育分析

总结

参考文献

在学期间参与的科研项目和科研成果

致谢

图版

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卢毓浩

导师: 王德祥

关键词: 深海,六放海绵,分类学,新种,系统发育

来源: 厦门大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 厦门大学

分类号: Q959

总页数: 142

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