《五种印度比目鱼的染色体研究》学术报告
作者及发表信息
本研究由印度Berhampur大学的Raghunath Patro与R. Prasad合作完成,发表于1981年5月15日的《Copeia》期刊(第1981卷第2期,页码498-503),由美国鱼类学家与爬行动物学家学会(ASIH)出版。
学术背景
本研究隶属于鱼类细胞遗传学领域,旨在探究印度比目鱼(Pleuronectiformes,鲽形目)的染色体多样性。此前,Legrande(1975)提出假说,认为鲽形目的原始核型由48条亚端着丝粒至端着丝粒染色体组成,并通过着丝粒融合(centric fusions)和臂间倒位(pericentric inversions)演化出现存物种的核型。然而,该假说缺乏广泛的物种验证。本研究以孟加拉湾的5种比目鱼(分属3科)为对象,通过核型分析验证Legrande假说,并探讨鲽形目染色体演化的复杂性。
研究流程与实验方法
1. 样本采集与处理
研究对象包括:Bothidae科的*Pseudorhombus triocellatus*(三斑拟鲽)和*P. arsius*、Soleidae科的*Heteromycteris oculus*(眼异鳎)、Cynoglossidae科的*Paraplagusia bilineata*(双线副舌鳎)和*Cynoglossus puncticeps*(斑尾舌鳎)。样本于1978年1-4月从印度奥里萨邦Gopalpur-on-sea海域采集,保存于Berhampur大学动物博物馆(样本编号分别为P-4C、P-26B、P-13D、P-22A、P-13A)。
每100克体重注射1毫升0.02%秋水仙素溶液,3-4小时后取鳃上皮组织,置于0.9%柠檬酸钠溶液低渗处理20-30分钟,离心后以甲醇-乙酸(3:1)固定,滴片法制作染色体标本,吉姆萨染色45分钟。
主要结果
1. 核型多样性
- *P. triocellatus*:二倍体数2n=48(占计数比例的72-75%),全部为端着丝粒染色体(图1),Lr从5.56渐变至2.87,未发现大小分组。
- *P. arsius*:2n=46(86%),均为端着丝粒(图2),Lr范围5.97-3.10。
- *H. oculus*:2n=48(86.25%),含2对中着丝粒(第1、2对)、1对亚端着丝粒(第3对)和21对端着丝粒(图3),Lr为6.62-2.77。
- *P. bilineata*:2n=38(79%),含2对中着丝粒(第1、3对)、1对亚端着丝粒(第2对)和16对端着丝粒(图4),Lr跨度10.18-3.54。
- *C. puncticeps*(雌性):2n=39(80%),含1条未配对的中着丝粒“标记染色体”(marker chromosome)和其余端着丝粒(图5),Lr为10.65-3.20。
结论与意义
本研究首次系统报道了印度比目鱼的染色体特征,揭示了鲽形目核型的高度多样性,挑战了Legrande提出的单一原始核型假说。结果表明:
1. 分类学意义:Cynoglossidae科(舌鳎科)的核型简化(2n=38-39)可能与形态特化相关,支持Amaoka(1969)的多谱系演化观点。
2. 方法论贡献:采用鳃上皮细胞短期培养与滴片法,为硬骨鱼类染色体研究提供了可重复的技术方案。
3. 理论价值:提出鲽形目染色体演化可能涉及非整倍性变化(aneuploidy)等复杂机制,需结合更多物种数据验证。
研究亮点
1. 关键发现:*C. puncticeps*雌性中未配对的中着丝粒染色体可能暗示XO型性别决定机制(需进一步验证)。
2. 方法创新:通过Lr和Ic的定量分析,精确区分形态相似的端着丝粒染色体。
3. 跨学科价值:为鱼类系统发育学提供了细胞遗传学证据,提示染色体演化与形态分化可能非同步发生。
其他价值
文末致谢提及CSIR(印度科学与工业研究理事会)的资助,体现了发展中国家科研机构在经典分类学与细胞遗传学交叉领域的贡献。附录表格(表2)汇总了已知鲽形目鱼类的二倍体数与臂数(NF),为后续比较研究提供重要参考。