我国造礁石珊瑚分类鉴定方法及隐存多样性探究

Coral reef ecosystem has high biodiversity and plays an important role in ecosystem services. As the key component of the coral reef ecosystem, hermatypic coral is indispensable to ecosystem stability. Researching on classification of hermatypic corals is conducive to reveal cryptic species, and biodiversity will be conducted as well. Furthermore, it is helpful to learn the process of community succession. However, the morphology-based taxonomy of scleractinian corals is challenged currently, especially by the scleractinian coral community which is high in richness of cryptic diversity. A combination of genetic evidence and skeleton morphology will be performed in our study to identify the species of Pocillopora and Favia. In addition to the morphological characteristics, molecular data will be collected at the level of family. And a category system of Pocillopora and Favia will be proposed. Based on the results of the study, we will try to find out the relationship between the phenotypic diversity of specimens and their habitats. What is more, we will evaluate the level of cryptic diversity in Pocillopora and Favia. Besides, the gene flow of inter- and intra-species and their phylogenetic relationship will be discussed.

珊瑚礁生态系统具有极丰富的生物多样性和极重要的生态服务功能，造礁石珊瑚作为其中的框架生物，在维持系统稳定方面扮演着最为重要的角色。对造礁石珊瑚物种的有效鉴定，是识别生态系统隐存分类单元、评估其生物多样性水平及掌握其群落演替的基础，但目前单纯依靠骨骼形态学和微细构造特征进行分类的方法却存在着明显不足，尤其对于隐存多样性丰富的石珊瑚群落。本项目拟结合形态与分子分类手段，对我国鹿角珊瑚科和蜂巢珊瑚科种类进行系统分析，在获得全面的传统形态分类特征信息的同时，开发科阶元内的分子鉴定技术，建立两个科的完整的分类体系，并以此为基础，分析两个科的石珊瑚表型多样性与生境的关系以及隐存多样性水平，尝试探讨造礁石珊瑚种内及种间的遗传交流与系统演化关系。

对造礁石珊瑚物种的有效鉴定，是识别生态系统隐存分类单元、评估其生物多样性水平、掌握其群落演替的基础，但构建完整准确的珊瑚分类鉴定体系却依然是至今困扰分类学家的课题。由于珊瑚骨骼及其显微结构的发育容易受到环境的影响，其外部形态的可塑性也较强，导致石珊瑚的分类及系统发育一直存在争议。本项目结合形态与分子分类手段，对我国鹿角珊瑚科和蜂巢珊瑚科种类进行系统分析，在获得全面的传统形态分类特征信息的同时，尝试开发科阶元内的分子鉴定技术，建立两个科的分类体系，并以此为基础，分析两个科的石珊瑚隐存多样性水平，尝试探讨造礁石珊瑚种内及种间的遗传交流与系统演化关系。通过项目的实施开展，共收集获得了广东徐闻、广西涠洲岛、广东大亚湾、海南三亚及三沙等海区蜂巢珊瑚及鹿角珊瑚近50个种类样品，通过水下拍摄，对各海域野外自然生长环境下的珊瑚形态进行图像资料的采集，记录基本采样信息，通过环境扫描电子显微镜及数字式自动荧光体视显微镜，拍摄记录骨骼结构图片，观察描述骨骼信息，此外，通过样品采集、酒精固定及实验室内分子生物学分析，寻找适合于科以下水平各个种的鉴定的分子序列，获取各采样区域蜂巢珊瑚与鹿角珊瑚分类鉴定信息。基于上述获得的数据、图文资料以及历史资料，初步构建珊瑚共享数据平台，为珊瑚的鉴定工作的推进及数据的共享提供桥梁。基于上述工作，从形态和基因两个方面，通过科阶元鉴定技术的建立，为珊瑚分类系统的完整建立提供重要参考借鉴和基础。