凤蝶亚科(凤蝶科,鳞翅目)16S rRNA基因的分子系统发生分析

对15种凤蝶亚科蝶类线粒体16S rRNA基因部分序列进行了测定,并结合GenBank中其它相关类群的序列,采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法构建凤蝶亚科的分子系统树,探讨该亚科各类群间的系统发生关系.结果表明,燕凤蝶族构成凤蝶亚科蝶类系统树基部的一个独立分支;燕凤蝶族和裳凤蝶族为单系发生,且裳凤蝶族聚在凤蝶族内部;喙凤蝶族的单系性尚不能确定.综合分子系统学、形态学及寄主植物等相关证据,推测斑凤蝶类为凤蝶族中早期分化的一支;较之裳凤蝶类,斑凤蝶类可能更早从二者最近的共同祖先中分化出来.     

基于28S rRNA基因序列的中国寄蝇亚科部分种类分子系统发育研究(双翅目:寄蝇科)

本研究基于中国地区双翅目寄蝇科寄蝇亚科5族10属17种昆虫的28S r RNA基因序列,分别利用PAUP4.0b和MEGA5.05软件的邻接法(NJ)、最大简约法(MP)和最小进化法(ME),选取追寄蝇亚科的黄足突额寄蝇Biomeigenia flava和麻蝇科的红尾拉麻蝇Ravinia striata为外群,重建寄蝇亚科部分种类的系统发育树。结果表明:测得的696 bp寄蝇亚科核苷酸片段,包括127个变异位点和52个简约信息位点;不同方法得到的系统发育树的拓扑结构基本一致。本研究结果部分解决了基于形态学定义的该亚科内族间、属间的系统发育关系:(1)支持寄蝇亚科、寄蝇族分别为一个单系群;(2)支持形态分类的将诺寄蝇属Nowickia Wachtl并入寄蝇属Tachina Meigen并作为后者的一个亚属的结论;(3)同时支持将短须寄蝇族Linnaemyini并入埃内寄蝇族Ernestiini。     

基于叶绿体基因组数据的芸香科属间系统发育初步分析

为探究花椒属种水平系统进化关系以及为新品种培育研究奠定理论基础，该研究以芸香科物种的叶片为材料，采用改良CTAB法提取叶绿体DNA,利用BGISEQ-500平台进行叶绿体基因组测序，并对叶绿体基因组进行组装、注释，联合NCBI数据库数据，共获得芸香科19属49个物种的全叶绿体基因组序列。构建了芸香科属间系统进化关系。结果表明，(1)基于叶绿体基因组序列矩阵(总长196 641 bp),ML和BI 2种方法得到的系统发育树的拓扑结够基本一致，系统发育树各分支具有较强的支持率，叶绿体基因组数据可以解决芸香科属间的系统发育关系。(2)芸香科为单系类群，并进一步形成两大分支，其中柑橘亚科为单系，与芸香亚科内的芸香属聚为分支I,分支Ⅱ由芸香亚科和飞龙掌血亚科组成，两亚科均不是单系，其中飞龙掌血亚科的香肉果属，茵芋属与芸香亚科的白鲜属，臭常山属是最早分化出来的类群，其次是蜜茱萸属和山油柑属；黄檗属和吴茱萸属与花椒属类群形成姊妹群，飞龙掌血属的物种飞龙掌血嵌套于花椒属分支中，支持飞龙掌血物种并入花椒属的处理。     

基于线粒体COⅠ基因的沙鳅亚科鱼类DNA条形码及其分子系统发育研究

选择线粒体COⅠ基因作为分子标记,进行沙鳅亚科鱼类（Botiinae）DNA条形码及其分子系统发育研究。研究获得了沙鳅亚科7属19种共131个个体的COⅠ基因序列,利用MEGA5.0软件分析了沙鳅亚科鱼类COⅠ基因的序列特征,计算了种内及种间遗传距离。沙鳅亚科鱼类的分子系统发育关系的重建分别采用NJ法和Bayesian法。研究发现,沙鳅亚科COⅠ基因的碱基组成为: A 24.4%、T 29.5%、G 18.0%、C 28.1%。沙鳅亚科鱼类种内平均遗传距离为0.0020.000,种间平均遗传距离为0.1480.008。DNA条形码研究结果显示,所分析的19种沙鳅鱼类各自分别聚成单系分支,表明COⅠ基因在本研究中具有100%的物种鉴别率。同时,系统发育分析支持各属的单系性,并且结果显示沙鳅亚科鱼类聚为两个分支,其中一支由薄鳅属和副沙鳅属构成,另一分支则包括: （沙鳅属、色鳅属）和 中华沙鳅属、（缨须鳅属、安彦鳅属）。因此,COⅠ基因可以作为有效的分子标记对沙鳅亚科进行DNA条形码研究以及分子系统发育研究。       

基于COⅠ和Cyt b基因序列的凤蝶科六属分子系统学研究

对凤蝶科6属25种的COⅠ基因和20种Cyt b基因的部分序列进行测定和分析, 探讨它们之间的系统发育关系; 以茶小卷叶蛾Adoxophyes honmai为外群, 用邻接法(neighbor-joining, NJ)、 最大简约法(maximum parsimony, MP)和贝叶斯法(Bayesian inference, BI)重建了凤蝶科6属的分子系统树。结果表明： COⅠ基因部分序列长度为661 bp, 其中保守位点417个, 可变位点244个, 简约信息位点191个; A+T的平均含量为70.3%, 明显高于C+G的平均含量29.6%。Cyt b基因部分序列长度为433 bp, 其中保守位点239个, 可变位点194个, 简约信息位点135个; A+T的平均含量为74.2%, 明显高于C+G的平均含量25.7%。分子系统树表明, 凤蝶属Papilio、 斑凤蝶属Chilasa、 尾凤蝶属Bhutanitis、 珠凤蝶属Pachliopta和喙凤蝶属Teinopalpus为单系性, 与传统形态分类结果相一致。但青凤蝶属Graphium单系性不够明确, 需要进一步探讨。研究结果为我国凤蝶科分子系统学研究积累了资料。     

基于线粒体Cytb基因序列探讨中国斑翅蝗科部分种类的系统发育关系

基于斑翅蝗科14种的线粒体Cytb基因462 bp序列,使用MEGA2和PAUP4.0b软件包进行分析,显示Cytb基因序列具有明显的高A、T偏向性和距离依赖的TS/TV值.采用邻接法(NJ)、最大似然法(MP)和极似然法(ML)分别构建斑翅蝗科4亚科8属的系统发育树,不同算法构建的系统发育树均支持分为四大分支(亚科):A(绿纹蝗属)、B(束颈蝗属)、C((飞蝗属+车蝗属)+小车蝗属)、D((痂蝗属+异痂蝗属)+皱膝蝗属);红胫小车蝗和黄胫小车蝗作为两个种比较合适;痂蝗亚科和异痂蝗亚科应该合并为一个亚科;飞蝗亚科与斑翅蝗亚科的分类关系尚未解决,需要进一步的研究进行分析验证.     

中国库蚊属四十个种(亚种)的分子系统发育关系研究(双翅目:蚊科)

【目的】对在中国有分布的库蚊属Culex种(亚种)的COⅠ序列和ITS2序列进行测序,构建和讨论这些种(亚种)的分子系统发育关系。【方法】测定了库蚊属20个种(亚种)的COⅠ和ITS2序列,并从NCBI数据库中下载了库蚊属另外20个种(亚种)的COⅠ和3个种(亚种)的ITS2序列。对库蚊属40个种(亚种)的COⅠ序列和其中23个种(亚种)的ITS2序列进行碱基构成、种间遗传距离和饱和度分析,并对COⅠ+ITS2序列进行ILD(incongruence length difference)检验。分别使用2种分子数据集(COⅠ和ITS2)的核苷酸序列,用最大似然法(ML)、贝叶斯法(BI)、邻接法(NJ)和最大简约法(MP)推断这些种的系统发育关系。通过Kishino-Hasegawa(KH)和ShimodairaHasegawa(SH)检验评估这4种系统树间的差异,确定最为合理的系统发育树。【结果】本研究新测序获得20种(亚种)的COⅠ和ITS2序列的长度范围分别为625~685 bp和300~559 bp。COⅠ和ITS2序列在库蚊属成对蚊种间的遗传距离分别是0.002~0.198和0.006~1.807。库蚊属23个种(亚种)的COⅠ+ITS2序列的ILD检验结果显示,数据集具有不相容性,因此COⅠ+ITS2序列不适用于这些种(亚种)的系统发育研究。经KH和SH检验显示,4种系统发育树中,基于COⅠ序列构建的BI树最为合理,而基于ITS2序列构建的MP树最为合理。基于COⅠ核苷酸序列所构建的BI树显示,除幼小库蚊Cx.infantulus和短须库蚊Cx.brevipalpis外,各亚属间成员聚类结果与传统的形态学归类结果吻合;路蚊亚属Lutiza和包蚊亚属Barraudius都归入库蚊亚属Culex内;梅蚊亚属Maillotia和新库蚊亚属Nexoculex聚为一支;库状蚊亚属Culiciomyia、真黑蚊亚属Eumelanomyia和簇角蚊亚属Lophoceramyia均显示为单系。基于ITS2序列所构建的MP树显示,各亚属间和种(亚种)间关系混乱。【结论】重建的分子系统发育树表明库蚊亚属不是一个单系群。在重建库蚊属系统发育关系时,相较于ITS2和COⅠ+ITS2,COⅠ是更为理想的分子标记。本研究构建的分子系统发育关系为中国库蚊属中各亚属和各种(亚种)之间的亲缘关系的研究奠定了基础。     

利用低拷贝核基因重建菊科紫菀亚科族间系统发育关系

紫菀亚科(Asteroideae)是菊科最大的一个亚科, 包含的种数多于被子植物的绝大多数科。目前, 紫菀亚科族间的系统发育关系主要依赖于叶绿体基因信息, 但是叶绿体基因为单亲遗传, 并不能完整反映进化历史。鉴于杂交现象在菊科普遍存在, 故利用核基因可以反映更完整的紫菀亚科进化历史。该研究首次使用从转录组数据(20个新测+11个从NCBI数据库下载)中筛选出的47个直系同源低拷贝核基因来研究紫菀亚科的系统发育关系, 共选取了29个物种, 代表了紫菀亚科20个族中的13个族。用超矩阵分析方法和溯祖推测分析方法各获得了1个稳定的紫菀亚科系统树, 每个树上绝大多数分支都得到了高度支持, 且2个树之间没有明显的冲突。新的紫菀亚科族间系统发育关系揭示了千里光超族应并入紫菀超族, 春黄菊族可能是千里光族与紫菀族杂交起源的, 金鸡菊族很可能也是杂交起源的。该研究结果显示低拷贝核基因可以更好地解决科以下分类阶元的系统发育关系, 对菊科乃至被子植物其它科的系统发育研究具有重要的借鉴意义。     

蛛缘蝽科系统发育初探(半翅目:缘蝽总科)

本文通对蛛缘蝽科各亚群16个代表属的比较形态学研究,以支序分析方法探讨了属间系统发育关系,其结果证实蛛缘蝽科为一单源群,支持Schaefe(1965)将该科分为蛛缘蝽亚科和微缘蝽亚科的意见,并认为扁缘蝽属和锥缘蝽属应分别单独成立族。Ahmad(1965)等将原有蛛缘蝽族、稻缘蝽族和微翅缘蝽族分别提升为亚科从而将该科分为三亚科的观点得不到文中支序图的支持。     

质体系统发育基因组解析旋花科系统发育关系

旋花科是一个世界广布的类群,具有丰富的形态特征和重要的经济价值。然而,目前该科主要分支或族间的系统发育关系问题一直未解决。为解析旋花科内系统发育关系,该研究代表性选取旋花科内8个族40个物种,基于质体全基因组数据,使用最大似然法和贝叶斯推论进行系统发育分析。结果表明:(1)旋花科质体基因组均为四分体结构,质体基因组大小为113 273～164 112 bp,蛋白质编码基因数目为66～79个。(2)基于五种DNA矩阵(即WCG、CDS、LSC、IR、SSC)的系统发育分析结果显示,WCG矩阵和CDS矩阵的拓扑结构基本一致,仅少数分支的支持率略有差异; LSC矩阵和WCG矩阵的拓扑结构差异在于菟丝子族、马蹄金族和盐帚花族的系统位置; AU检验和SH检验结果显示,WCG矩阵和SSC矩阵与IR矩阵的拓扑结构有显著冲突。(3)所有系统发育分析结果均显示,菟丝子属和马蹄金族都包括在旋花亚科内,应处理为族等级。(4)基于WCG矩阵和CDS矩阵较好地解决了旋花科8个族之间的系统发育关系,即心被藤族和丁公藤族聚为一支,最先从旋花亚科分化出来,随后是菟丝子族,剩下的5个族分成2个分支。(5)系统发育基因组分析证实,由于鱼黄草族特别是鱼黄草属是一个多系类群,因此需重新修订该族的分类地位和鱼黄草属的划分。