灰鱼（Pampus cinereus）在孟加拉国和马来西亚沿海地区的遗传变异及其在印度-西太平洋地区的系统地理学分布研究：基于线粒体COI和Cyt β基因序列的分析

《Ecological Genetics and Genomics》：Genetic Variation of Grey Pomfret Pampus cinereus along the Bangladesh and Malaysia coastlines with phylogeography in the Indo-West Pacific based on mitochondrial COI and Cyt β

　　**摘要**
灰 Pomfret（Pampus cinereus）广泛分布于印西太平洋（IWP）地区，具有重要的生态和商业价值。本研究利用线粒体COI（N=140）和Cyt β（N=79）序列，评估了孟加拉湾和马来西亚马六甲海峡沿岸P. cinereus的遗传变异及其在IWP地区的系统地理学特征。基于COI的种群内遗传多样性显示，孟加拉国的P. cinereus单倍型多样性较低（h = 0.1466±0.0658），而马来西亚的单倍型多样性则中等（h=0.3417±0.1403），但核苷酸多样性较低（π=0.0002±0.0004和π=0.0006），这反映在基因谱系较浅且各采样站点之间缺乏显著的遗传分化上。基于COI的DNA序列不匹配分布符合突然扩张模型。根据COI基因，孟加拉国和马来西亚种群的扩张时间分别约为230.8千年和33.4千年前。这些结果与近期种群扩张或线粒体遗传变异减少的情况一致，但也不能排除其他解释。孟加拉国和马来西亚P. cinereus种群的有效雌性种群规模分别为67万（CI:6.89×10^-10至5.30万）和2万（CI:4.52×10^-4至0.09万）个个体。基于COI和Cyt β变异的系统发育分析未发现IWP地区内的明显地理模式（ΦST和FST p>0.05），表明各采样站点之间缺乏显著遗传分化。这些结果有助于通过区域合作进一步研究及更好地管理和保护该物种。

**引言**
灰 Pomfret（Pampus cinereus）是一种具有商业和生态重要性的海洋鱼类，分布范围从波斯湾延伸至印度、孟加拉湾、马来群岛、印度尼西亚东部、中国直至日本[1]、[2]、[3]、[4]。Pampus属包含7个有效物种，包括Pampus argenteus（Euphrasen 1788）、Pampus cinereus（Bloch 1795）、Pampus chinensis（Euphrasen 1788）、Pampus candidus（Cuvier 1829）、Pampus minor（Liu and Li 1998）、Pampus punctatissimus（Temminck and Schlegel 1845）和Pampus nozawae（Ishikawa 1904）[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。Pampus属鱼类对印西太平洋地区的捕捞渔业至关重要[4]。孟加拉国拥有世界上最大的河流三角洲和红树林，拥有未探索的水生生物多样性，支持多种鱼类生存[14]、[15]。三种具有高商业价值、在当地和出口市场上广受欢迎的Pomfret物种——P. argenteus和P. chinensis（属于Stromateidae科）以及Parastromateus niger（属于Carangidae科）——广泛分布于孟加拉湾沿岸[16]、[17]，其2022-2023年的捕捞量占该国渔业总产量的0.24%[18]。Pampus属物种栖息在河口、咸水区、沿海水域、拖网渔场、Palk海峡和Sundarbans地区[3]、[15]、[19]、[20]。这种鱼在孟加拉国非常受欢迎，既可新鲜食用也可干制后食用。在马来西亚，银 Pomfret（P. argenteus）在当地饮食和渔业中占有重要地位[21]。最近的研究发现P. candidus出现在马来西亚市场，特别是在Pulau Perhentian[4]。Pampus cinereus分布于整个IWP地区，包括马来半岛[4]。关于P. cinereus在马来西亚的种群状况、渔业压力或保护措施的具体信息仍然有限。总体而言，Pampus属物种在马来西亚的海洋生物多样性和渔业中扮演着重要角色，对国家的食物文化和经济贡献显著。

由于形态相似性，Pampus属的分类学和进化关系仍存在争议[4]、[5]、[22]、[23]。基于形态特征、DNA条形码技术和校正后的线粒体细胞色素c氧化酶亚基1（COI）基因序列，对Pampus属进行了研究，发现西太平洋地区有7个有效物种，其中3个来自印度洋地区（即P. cinereus、P. argenteus和Pampus sp.）[23]。此前被归类为P. argenteus的10个印度湾沿岸序列和7个孟加拉湾沿岸的GenBank序列在后续研究中更正为P. cinereus[23]。由于对灰 Pomfret（P. cinereus）的高需求，工业和传统渔业都在无区别地捕捞这种鱼。各种人类活动（包括过度捕捞和海洋污染）以及气候变化也对它产生了负面影响。因此，有必要促进和加强国家的蓝色经济，通过适当的管理保护多样化的海洋资源。在重要的商业海洋鱼类中，P. cinereus在管理和保护方面需要特别关注。

**其他Pomfret物种的遗传变异**
针对黄海和东海的银 Pomfret（P. argenteus），通过扩增片段长度多态性（AFLP）研究了其种群遗传结构，发现南黄海和东海至少存在六个不同的种群[24]。利用11个微卫星位点，研究了波斯湾和阿曼海的P. argenteus种群的遗传结构，发现伊朗分布区存在一个基因流动水平高且种群内遗传多样性高的单一种群[25]。通过对IWP地区六个P. argenteus种群的线粒体控制区DNA序列变异进行分析，发现它们之间存在显著的遗传结构[26]。通过分析印度沿海的线粒体DNA ATPase 6/8基因，揭示了P. argenteus的种群结构[27]。结合mtDNA和核基因，研究了巴基斯坦和中国P. chinensis之间的空间遗传变异，考虑到马来半岛的屏障效应，确认Pampus属内有7个有效物种，均分布于西太平洋[23]。其中P. argenteus、P. cinereus和Pampus sp.也存在于印度洋，并表现出密切的遗传关系，表明它们具有共同的进化起源[23]。基于线粒体CytB基因，发现中国沿海P. chinensis的线粒体DNA变异较低且种群结构较浅[28]。根据线粒体控制区，中国沿海的P. chinensis种群具有明显的结构和较高的遗传多样性[29]。尽管有关遗传变异的信息有助于选择适当的自然种群管理方案，但几乎没有任何关于孟加拉国主要Pomfret物种种群分化的研究[30]。考虑种群遗传结构将有助于有效和可持续地管理野生种群[30]。鱼类种群的系统地理模式有助于定义印度和太平洋地区的保护单元或进化显著单元（ESU）。因此，有必要研究孟加拉国和马来西亚沿海P. cinereus的遗传变异、种群分化和种群动态，以及其在IWP地区的系统地理学特征，以指导保护工作并更好地管理该物种。本研究旨在确定P. cinereus在孟加拉国和马来西亚的历史种群动态和起源，并通过评估孟加拉国和马来西亚沿海P. cinereus的线粒体COI序列来确定其进化显著单元（ESU）、进化谱系或保护单元，进而了解其在整个IWP地区的系统地理学特征。

**样本收集和DNA提取**
从孟加拉湾沿岸的三个渔点收集了69个P. cinereus样本：(A) Cox’s Bazar的Teknaf海滩（N=16）、(B) Chattagram的Fishery Ghat（N=19）和(Khulna的Rupsha Ghat（N=18），以及马来西亚的马六甲海峡（N=16）（图1）。其特征为深压扁的卵形至菱形身体、极长的胸鳍和深分叉的尾鳍，其中下叶较长。

**结果**
通过对线粒体COI数据的分析，研究了基于COI的遗传变异和历史种群动态，以及基于COI和Cyt b的系统地理关系。分析表明，孟加拉国和马来西亚的P. cinereus种群表现出较低到中等的遗传变异。在各采样种群之间未检测到显著的线粒体遗传分化。基于COI的遗传变异和种群结构分析显示，孟加拉国和马来西亚的P. cinereus种群具有密切相关的单倍型，但核苷酸多样性较低，表明DNA序列变异较小。由于孟加拉湾沿岸没有明显的海洋或地理屏障，且三个采样站点之间没有明显的地理结构，因此结果表明浮游幼体阶段和/或成体迁移发生了随机混合。

**结论**
基于线粒体COI的数据表明，孟加拉国和马来西亚的P. cinereus种群具有较浅的基因谱系和有限的核苷酸及单倍型多样性。根据P. cinereus的线粒体DNA变异，这两个种群的种群经历了突然的人口扩张，偏离了平衡状态。这些结果与近期种群扩张或线粒体遗传变异减少的情况一致。

**作者贡献声明**
Sarker Mohammed Ibrahim Khalil：撰写、审稿和编辑
Shamima Nasren：撰写、审稿和编辑
Mohammad Asmat-Ullah：方法学、调查、数据管理
Nur Asma Ariffin：验证、方法学、调查
Ahasan Habib：撰写、审稿和编辑、监督
Muhammad Anamul Kabir：撰写、审稿和编辑
Md. Abdullah-Al-Mamun：撰写、审稿和编辑
Md. Moshiur Rahman：撰写、审稿和编辑、软件、方法学
M. M. Mahbub Alam：初稿撰写、数据提供

所有本研究获得的DNA序列均已存入国家生物技术信息中心（NCBI）的GenBank。论文发表后，数据将以PV990401 - PV990412、PV953430 - PV953498的编号在GenBank中公开。

**利益冲突**
作者声明没有利益冲突。

**伦理批准**
本文不涉及活体鱼类研究，因此无需伦理批准。

**资金支持**
本研究由“孟加拉湾沿岸中国银 Pomfret（Pampus chinensis）的遗传变异和种群结构及其在印西太平洋地区的系统地理学”项目资助，该项目由孟加拉大学资助委员会通过Sylhet农业大学研究系统（SAURES）支持，时间从2023年12月至2024年11月。

**致谢**
作者感谢EcoFish Phase II项目的研究助理Md. Sohel Rana在孟加拉国Cox’s Bazar地区Teknaf海滩协助收集样本的帮助，同时感谢所有采样地点的渔民帮助捕获鱼类。

**作者名单**
M.M. Mahbub Alam | Md. Moshiur Rahman | Jayed Mahbub Aomio | Nur Asma Ariffin | Mohammad Asmat-Ullah | Shamima Nasren | Sarker Mohammed Ibrahim Khalil | Md. Abdullah-Al-Mamun | Muhammad Anamul Kabir | Ahasan Habib
孟加拉国Sylhet农业大学渔业学院