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作为生物圈最脆弱的系统之一，潮间带生态系统是研究全球变化对群落动态影响的理想系统。全球变化带来的环境变化如温度升高、海水酸化和海平面升高等可影响生物行为、生理以及进化适应，从而改变潮间带生物的种群动态和群落结构。而面对环境变化，物种间由于适应能力的差异，会出现“胜利者”和“失败者”。背尖贝(Genus Nipponacmea)是常见潮间带生物，广泛分布于我国沿海中-高潮间带岩石上。本研究利用DNA条形码研究中国沿岸背尖贝的分类、系统发育以及地理分布格局，并测定不同温度下背尖贝属间生理和分子适应的差异，了解生物适应环境条件的生理机理，阐明环境决定潮间带生物分布的内在机制。主要研究结果如下: 1)为了研究背尖贝属帽贝在中国沿岸的分布，我们依据线粒体基因COI及核基因28S rDNA和Histone3基因三个分子标记对来自中国沿岸14个采样点共计274个背尖贝样品进行了分类研究，共发现了背尖贝属的三个种:Nipponacmea radula，N.fuscoviridis及N.nigrans。研究发现种内遗传差异远远小于种间差异，这表明基于线粒体基因COI及核基因28S rDNA和Histone3基因的DNA条形码技术在背尖贝属的鉴定中具有可行性。 2)基于COI基因对三个物种进行了系统地理学研究。结果显示N.radula和另外两个物种N.fuscoviridis及N.nigrans分布在长江两侧并存在着明显的生物地理隔离。南方种N.fuscoviridis单倍型组成呈星状并具有一个有绝对优势的主单倍型;而北方种N.radula具有5个主单倍型。依据Fst分析相邻的种群之间没有显著差异。此外，相邻的种群间具有相似的单倍型组成。中国沿岸背尖贝属帽贝的这种生物地理分布可能是由于长江口区域性的水文环境、三角洲地区大范围的泥滩以及南北方水温差异造成的。 3)为了探讨温度对背尖贝分布的影响，我们比较了具有不同地理分布的Nfuscoviridis及N.radula的热耐受能力。N.fuscoviridis和N.radula的心率ABT温度分别为36.84±1.04℃和36.74±1.27℃。N.fuscoviridis的LT50为44.19±0.34℃，高于N.radula的42.44±0.17℃。两个物种的HSP蛋白及hsp基因的表达模式也有显著差异:在N.fuscoviridis中，当温度达到42℃时，HSP70蛋白表达量达到最大值，而在N.radula中HSP70蛋白表达量在40℃达到最大值。此外，N.fuscoviridis中hsp70及hsp90基因的诱导表达温度也高于N.radula。这些结果表明温度是影响中国沿岸背尖贝分布的一个重要的因素。根据N.fuscoviridis及N.radula栖息地的原位温度数据，我们发现N.fuscoviridi的栖息地厦门夏季最大环境温度约为44℃，这一温度超过了其ABT温度，并接近LT50。然而N.radula栖息地青岛中潮间带最大环境温度约为38℃，稍高于ABT温度，低于LT50。因此在南方分布的N.fuscoviridis更容易受到气候变暖的威胁。 4)研究了具有不同地理分布的N.fuscoviridis和N.radula细胞质苹果酸脱氢酶对温度适应的差异。结果显示，北方种Nradula cMDH米氏常数(KmNADH)相比南方种N.fuscoviridis对温度的升高更加敏感。在热处理过程中N.fuscoviridiscMDH的热稳定性显著高于N.radula。为了分析影响这两种帽贝cMDH酶促动力学和热稳定性差异的内在机制，克隆并测序了两种帽贝的cmdh基因全长，根据猪cMDH三维模型构建了两种帽贝的cMDH三维模型，并对氨基酸差异位点的氢键形成进行了分析。结果显示，在辅因子结合区域以及在酶促反应中具有限速作用的区域氨基酸的替换使N.fuscoviridis相比N.radula可以形成更稳定的氢键这可能是酶功能和结构温度的适应,也是造成二者对温度适应差异的一个内在原因。 5)为了研究具有不同耐热能力的背尖贝N.fuscoviridis及N.radula应对高温机制的差异，测定了在不同温度下背尖贝在变温模式下心脏功能、热应激指标热休克蛋白70(HSP70)以及能量代谢相关指标苹果酸脱氢酶(MDH)以及丙酮酸激酶(PK)的变化。结果显示当温度由25℃升至35℃（接近两物种ABT温度）的过程中N.fuscoviridis的心率温度系数(Q10)显著高于N.radula;而在35℃恒温热激过程中，N.fuscoviridis的心率在一段时间出现缓慢下降并恢复至未热激水平，这可能是一种在胁迫环境下降低代谢以减少能量损失的调控方式。此外N.fuscoviridis体内苹果酸脱氢酶活性水平显著高于N.radula，高温下能量代谢机制的不同可能是N.fuscoviridis及N.radula耐热性存在差异的一个重要原因。