传统意义上的石蛏隶属于软体动物门Mollusca、双壳纲Bivalvia、本鳃亚纲Autobranchia、翼形次亚纲Pteriomorphia、贻贝目Mytilida、贻贝科Mytilidae、石蛏亚科Lithophaginae H. Adams & A. Adams, 1857，包括石蛏属Lithophaga Röding, 1798和膜石蛏属Leiosolenus Carpenter, 1857两类，目前膜石蛏属被接受为隶属于偏顶蛤科Modiolidae、肠蛤亚科Botulinae。石蛏独特的生活方式，导致其物种样品获取较为困难，并且石蛏物种在形态上受趋同进化的影响，仅采用形态学、解剖学等传统的分类方法难以准确进行物种分类界定。因此，同物异名化在石蛏分类和系统演化研究中较为普遍，严重影响了石蛏物种相关分类和系统演化研究的准确性。目前石蛏分子分类与系统演化研究多以单一小分子片段特征为依据，研究结果互相冲突，研究结论存在较大争议。本研究整合形态学和分子生物学证据对2023年采集于海南三亚的膜石蛏进行物种鉴定和种群特征研究，进一步基于线粒体基因组特征开展了石蛏系统演化分析，厘清石蛏属和膜石蛏属的亲缘关系，探明膜石蛏和石蛏属亲缘关系，明确石蛏物种的的分类地位，为石蛏的遗传进化和物种保护提供了理论支撑。此外，筛选合适的线粒体基因作为遗传标记基因，对海南儋州、广东湛江和广西涠洲岛的3个光石蛏Lithophaga teres (R. A. Philippi, 1846)群体的遗传结构进行分析，解析光石蛏在北部湾粤—桂—琼海区的种群历史动态，进而为石蛏的生物多样性保护和系统地理学研究提供数据和理论支撑。

主要结果如下：

（1）结合形态学特征和线粒体（cox1和16S）基因序列特征对采集于三亚小东海珊瑚礁区的59个石蛏样品进行鉴定，结果显示该种群有2个石蛏物种，根据与已有物种的原始描述及分子序列分析，提出两种石蛏均为膜石蛏属新种，将其命名为海南膜石蛏Leiosolenus hainanensis sp. nov.和截形膜石蛏Leiosolenus trunicata sp. nov.，并完成新种描述。其中，海南膜石蛏有57个个体，基于cox1基因和16S基因序列分别具有54个和37个核苷酸多态位点，单倍型多样性分别为0.983和0.982，核苷酸多样性指数分别为0.01295和0.01152，具有较高的遗传多样性；截形膜石蛏有2个个体。

（2）完成了对采集于海南三亚和广西涠洲岛的5种6个石蛏线粒体基因组测序与分析，分别为金石蛏Lithophaga zitteliana Dunker, 1882、细尖膜石蛏Leiosolenus mucronatus (R. A. Philippi, 1846)、羽膜石蛏Leiosolenus malaccanus （Reeve, 1857）、截形膜石蛏Leiosolenus trunicata sp. nov.和海南膜石蛏Leiosolenus hainanensis sp. nov. （2个个体）。6个石蛏的线粒体基因组均为双链环状分子，序列长度分别为35,469 bp、19,835 bp、20,883 bp、16,367 bp、16,362 bp和16,227 bp，除金石蛏（比其他石蛏多一个atp8）外均包含12个蛋白编码基因（cox1、cox2、cox3、nad1、nad2、nad3、nad4、nad4l、nad5、nad6、cytb和atp6）和2个rRNA（12S和16S rRNA）；膜石蛏属和石蛏属的基因功能组成、排列顺序、A-T偏向性程度等差异较大。膜石蛏属虽较石蛏属缺少atp8基因，但蛋白编码基因的选择压力比石蛏属物种大。基于线粒体基因组蛋白编码基因和rRNA基因重建的系统演化关系支持膜石蛏属隶属于偏顶蛤科肠蛤亚科，首次提出石蛏属（石蛏亚科）应从贻贝科移出而归入偏顶蛤科。

（3）分别使用cox1基因和nad2基因作为分子标记分析了我国南海3个光石蛏野生群体的遗传多样性，发现与cox1相比，nad2能反映出更多的遗传变异。3个种群中海南儋州群体遗传多样性程度最高，其与湛江群体发生显著的中等程度遗传分化，可能受琼州海峡海流作用影响，限制了种群交流。

第1章 绪论

1.1 石蛏基础生物学概述

1.1.1 石蛏分类地位与形态特征

1.1.2 石蛏的分布特点与生活习性

1.1.3 石蛏物种的生态影响

1.2 石蛏分类与系统演化研究进展

1.2.1 石蛏的分类研究进展

1.2.2 石蛏的系统演化研究进展

1.2.3 石蛏物种分类和系统演化存在的问题

1.3 贝类线粒体基因组研究概述

1.3.1 线粒体基因组介绍

1.3.2 贝类线粒体基因组研究现状

1.3.3 贝类群体遗传学研究

1.4 研究目的与意义

1.5 本研究技术路线

第2章 海南三亚小东海石蛏多样性研究

2.1 材料与方法

2.1.1 样品采集与保存

2.1.2 实验仪器与试剂

2.1.2 形态鉴定

2.1.3 分子鉴定

2.2 实验结果

2.2.1 形态鉴定

2.2.2 分子鉴定

2.2.3 综合鉴定结果

2.3 讨论

2.4 小结

第3章 基于线粒体基因组的石蛏系统演化研究

3.1 材料与方法

3.1.1 实验材料

3.1.2 总DNA提取与线粒体基因组测序

3.1.3 线粒体基因组组装和注释

3.1.4 线粒体基因组的生物信息学分析

3.1.7 蛋白编码基因选择压力和密码子使用分析

3.2 实验结果

3.2.1 新测石蛏线粒体基因组基本特征

3.2.2 蛋白编码基因选择压力和密码子使用

3.2.2 石蛏系统发育关系

3.2.3 功能基因排列

3.3 讨论

3.3.1 石蛏线粒体基因组特征

3.3.2 蛋白编码基因、rRNA 和tRNA基本特征

3.3.3 系统发育关系和基因排列

3.4 小结

第4章 光石蛏种群遗传结构分析

4.1 材料与方法

4.1.1 样品采集

4.1.2 实验仪器与试剂

4.1.3 基因组DNA提取

4.1.4 基因标记的筛选

4.1.5 Cox1和nad2基因的扩增与测序

4.1.6 数据分析

4.2 研究结果

4.2.1 光石蛏cox1和nad2的碱基组成

4.2.3 群体遗传多样性分析

4.2.4 遗传距离和遗传分化

4.2.5 中性检验和错配分布

4.3 讨论

4.3.1 分子标记的筛选与碱基组成

4.3.2 光石蛏种群遗传多样性、遗传距离及遗传分化

4.3.3 光石蛏种群历史动态

4.4 小结

第5章 总结与展望

5.1 主要结论

5.2 未来展望

参考文献

附录

致 谢

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与其他相关学术成果