不同地域小稻蝗mtDNA部分序列及其相互关系

测定了9个不同地理区域的小稻蝗Oxya intricata (Stal)共33个个体的线粒体DNA (mtDNA)细胞色素b基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并用瘤锥蝗科的曲尾似橄蝗Pseudomorphacris hollisi和斑腿蝗科的芋蝗Gesonula punctifrons作外群构建NJ分子系统树。在获得的小稻蝗432 bp的序列中, A+T约占70.3%,其中30个核苷酸位点存在变异(约占所测核苷酸的6.9%),有5个位点引起了氨基酸的变异。就每个氨基酸密码子来看,第3位点的A+T含量较高,达90.4%。由NJ树显示,小稻蝗mtDNA 细胞色素b序列不同单倍型之间有一定的分歧,形成不同的簇类关系,其分枝与地理分布没有直接的对应关系,但总体上看,这种簇类关系基本上呈平行分布,没有明显的地域性差别。     

用12S rRNA基因序列研究斑腿蝗科二属六种的进化关系

采用DNA测序技术测定了中国斑腿蝗科昆虫6种和斑翅蝗科的红胫小车蝗线粒体12S rRNA基因长约345 bp片段的序列。在获得的345 bp的序列中,A+T约占71.8%,其中135个核苷酸位点存在变异 (约占39.1%)。PAUP4.0b数据分析软件构建该6种蝗虫的MP和NJ分子系统树显示,稻蝗属和蔗蝗属各为独立的一支。在稻蝗属一支中,中华稻蝗与山稻蝗关系很近,而与小稻蝗关系较远,这与形态学结果相吻合;在蔗蝗属一支中,异歧蔗蝗与斑角蔗蝗亲缘关系较近,而与等歧蔗蝗关系较远,这与形态学研究结果并不吻合,有待进一步的研究。     

蝗总科部分种类Cyt b基因序列及系统进化研究

蝗总科8个科10个种的线粒体DNA细胞色素b(Cyt b）基因部分序列被测定分析,比较同源性,计算核苷酸使用频率并构建NJ分子系统树。在获得的432bp的序列中,A T约占70.4%,其中177个核苷酸位点存在变异（约占41.0%）,DNA一级序列数据显示,该8科蝗虫间DNA序列变异丰富。用日本蚱作外群构建的NJ树表明：瘤锥蝗科较为原始,而癞蝗科与槌角蝗科关系较近,为比较进化的类群,蝗总科8科的起源关系为：瘤锥蝗科→班翅蝗科和锥头蝗科→斑腿蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科→槌角蝗科和癞蝗科,上述研究结果与传统形态分类学结论不完全一致,并就此进行了讨论。     

应用16S rDNA序列探讨斑腿蝗科的单系性及其亚科的分类地位

本文测定了斑腿蝗科10亚科20种蝗虫和其他蝗科3种蝗虫的线粒体16S rDNA部分序列,并从GenBank中下载了15种蝗亚目昆虫的16S rRNA基因相应序列片段。比对后的序列长度是397 bp,其中有196个变异位点,157个简约信息位点,A+T平均含量为71.7%,C+G平均含量为28.3%。以序列差异比值为横坐标,以碱基转换数和颠换数为纵坐标作散点图,结果表明颠换多于转换,且随着差异程度的增加,转换明显出现了饱和。以蚱总科的日本蚱Tetrix japonica和卡尖顶蚱Teredorus carmichaeli作外群,用ME、等权MP、加权MP及贝叶斯法重建系统发生树。分子系统树表明,斑腿蝗科并非是一单系群,该科的切翅蝗亚科与稻蝗亚科也均不是一单系群;卵翅蝗、伪稻蝗和稻蝗三者有很近的亲缘关系;支持将黑蝗亚科和秃蝗亚科合为一个亚科——秃蝗亚科;现行的稻蝗亚科并非一单系群,而是一多系群。分子系统学研究结果和传统的基于形态特征的斑腿蝗科的分类体系有很大的不同。     

稻蝗属部分种类RAPD及其分子系统学关系

用经筛选的8个随机引物对稻蝗属(Oxya Audient-Serville)中的中华稻蝗(Oxya chinensis)、日本稻蝗(Oxyajaponica)、山稻蝗(0xya agaxisa)、短翅稻蝗(Oxya brachyptera)和小稻蝗(Oxya intricata)等5个种41个个体进行扩增,均扩增出特异性产物,在96条清晰稳定的扩增片段中,多态性片段为95条,种间共有片段1条(引物S362扩增的约850 bp的片段),所获片段的长度大小为200—2500bP,单个引物扩增的条带数在8-16之间,平均为12。根据扩增结果,应用SPSS软件包中的Between-groups linkage法进行聚类分析,得到5种稻蝗的分子系统树。结果显示：中华稻蝗与短翅稻蝗关系密切,日本稻蝗与山稻蝗关系较近,而小稻蝗与它们的亲缘关系较远。聚类图所呈现的种间关系与传统的形态及细胞分类学结果基本一致,5种稻蝗亲缘关系的远近程度得以清楚显示,说明RAPD技术在稻蝗属种间分子系统学研究中具有很好的适用性。     

蝗总科部分种类16S rDNA的分子系统发育关系

将自测的我国直翅目蝗总科8科8个种和从互联网GenBank中检索到相关物种的线粒体基因组：16S rDNA序列片段进行同源性比较,计算核苷酸使用频率,并构建分子系统树。在获得的480bp的序列中。A T约占70．7％,G C为29．3％,颠换取代(transversion)的速率大于或接近转换取代(transition)的速率,其中188个核苷酸位点存在变异。研究结果表明：在直翅目蝗总科有差异的188bp中,属内种间的碱基序列差异仅为1．5％,科内属间为3．5％～3．6％,科间差异为4．8％～15．8％,亚目间差异达到15．2％～25．6％。分子系统树表明：科内的属和属内的种均优先聚在一起;蝗总科8科的起源关系为：锥头蝗科→瘤锥蝗科→癞蝗科→斑翅蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科和槌角蝗科→斑腿蝗科;锥头蝗科与瘤锥蝗科关系较近,是蝗总科内最原始的类群;槌角蝗科和网翅蝗科互为姐妹群,与最进化的斑腿蝗科关系较近;蚤蝼科为独立的一支,最先分出,似为一个亚目,与现用的分类系统有明显差别;哈螽科(螽嘶总科)和蟋蟀科聚在一起为剑瓣亚目(Ensifera),蚱科和蝗总科的8科组成短瓣亚目(Caehfera),同现用的分类系统。     

山稻蝗不同地域和种群染色体C带核型研究

对我国分布的山稻蝗Oxya agavisa Tsai不同种群进行了染色体C带核型研究,并对山稻蝗武夷山种群染色体C带核型进行了深入探讨,分析了其带型特殊性及该种群与其它山稻蝗种群染色体C带核型的区别与联系。同时通过对山稻蝗与中华稻蝗Oxya chinensis(Thunberg)日本稻蝗Oxya japonica(Thunberg）的形态,分布及染色体C带核型等方面的比较,探讨了该3个种之间的进化关系,认为作稻蝗属中的大型种类,上述3个种之间有着较近的亲缘关系。染色体带型的实验结果表明,中华稻蝗为较原始的种类,而日本稻蝗和山稻蝗则可能是由原始中华稻蝗进化而来,其中日本稻蝗L2染色体的形成是由于原始中华稻蝗该染色体常染色质部分异染色质化的结果,山稻蝗L2染色体则可能是由于原始中华稻蝗该染色体近端部的臂间倒位所致。通过对武夷山山稻蝗的研究,对日本稻蝗和山稻蝗之间的近缘关系进行了分析和讨论。     

基于细胞色素b基因序列对蜻科部分种类系统进化研究（蜻蜓目：差翅亚目）

采用PCR产物直接测序法,获得了蜻科6属9种蜻蜓的线粒体细胞色素b（Cyt b）核苷酸序列（长度576 bp）。A＋T平均含量较高,为69．2％。氨基酸密码子第三位点的A＋T平均含量最高（86．5％）。变异位点数为216个（约占37．5％）,简约信息位点148个,数据显示这几种蜻蜓之间DNA序列变异丰富。用一种豆娘Megalestes maai作外群构建系统发育树表明：蜻科为单系群,灰蜻属较进化,黄蜻属相对较古老一些。这6属的起源关系为：黄蜻属和赤蜻属→宽腹蜻属→椎腹蜻属和红蜻属→灰蜻属。     

基于18S rDNA的蝗总科分子系统发育关系研究及分类系统探讨

将自测的我国直翅目蝗总科7科7种和从GenBank中下载的17种直翅目昆虫的18S rDNA序列片段进行了同源性比较,用似然比检验的方法对序列比对结果进行了碱基替代模型的选择,以蚱总科的Paratettix cucullatus和蜢总科的Stiphra robusta作外群,用NJ、MP、ML和贝叶斯法构建了分子系统树。在获得的1 849 bp的序列中,有205个变异位点,74个简约信息位点; A、T、C和G的碱基平均含量分别为23.9%、24.3%、23.8%和28.0%,碱基组成基本上无偏异。分子系统树表明：所研究的内群聚为4支,锥头蝗科、瘤锥蝗科、斑腿蝗科、网翅蝗科、槌角蝗科和剑角蝗科都不是单系。建议将蝗总科分为4科,即锥头蝗科、大腹蝗科、癞蝗科和蝗科。     

山稻蝗不同地域种群染色体C带核型研究

对我国分布的山稻蝗OxyaagavisaTsai不同种群进行了染色体C带核型研究 ,并对山稻蝗武夷山种群染色体C带核型进行了深入探讨 ,分析了其带型特殊性及该种群与其它山稻蝗种群染色体C带核型的区别与联系。同时通过对山稻蝗与中华稻蝗Oxyachinensis (Thunberg)、日本稻蝗Oxyajaponica (Thunberg)的形态、分布及染色体C带核型等方面的比较 ,探讨了该 3个种之间的进化关系 ,认为作为稻蝗属中的大型种类 ,上述 3个种之间有着较近的亲缘关系。染色体带型的实验结果表明 ,中华稻蝗为较原始的种类 ,而日本稻蝗和山稻蝗则可能是由原始中华稻蝗进化而来 ,其中日本稻蝗L2染色体的形成是由于原始中华稻蝗该染色体常染色质部分异染色质化的结果 ,山稻蝗L2染色体则可能是由于原始中华稻蝗该染色体近端部的臂间倒位所致。通过对武夷山山稻蝗的研究 ,对日本稻蝗和山稻蝗之间的近缘关系进行了分析和讨论。     

A molecular phylogeny of Oxya (Orthoptera: Acridoidea) in China inferred from partial cytochrome b gene sequences

The grasshoppers of the genus Oxya are well known to damage rice, sugar cane, and other crops, yet their phylogenetic relationships have not been examined with molecular data. In this study, we obtained the 432 bp DNA sequences of the mitochondrial cytochrome b gene from 91 individuals of nine Oxya species and two outgroups (Gesonula punctifrons and Acrida cinerea). Phylogenetic analyses for the molecular data set were then carried out using the maximum parsimony and neighbor-joining methods. The results showed that the nine Oxya species form four well-supported clades, which include (1) O. intricata and O. flavefemura; (2) O. japonica and O. bicingula; (3) O. agavisa; and (4) O. chinensis, O. brachyptera, O. adentata, and O. hainanensis, respectively. In particular, the monophyly of O. hainanensis and O. agavisa is strongly supported, respectively. However, O. flavefemura and O. intricata, O. bicingula, and O. japonica form paraphyletic groups, respectively, and O. chinensis, O. adentata, and O. brachyptera form a polyphyletic group, suggesting that they should be merged as few as three species.     

Molecular cytogenetic characterization and chromosomal distribution of the satellite DNA in the genome of Oxya hyla intricata (Orthoptera: Catantopidae)

The genomic DNA of the grasshopper (Oxya hyla intricata) was subjected to electrophoresis after digestion with HaeIII, and the result showed two bands of highly repetitive DNA, approximately 200 and 400 bp in length. The 200-bp HaeIII-digested fragment was cloned and characterized by sequencing and fluorescence in situ hybridization (FISH). The results showed the presence of two distinct satellite DNA (stDNA) families: one consisting of a 169-bp repeated element having an A+T content of 60.9% and the other consisting of a 204-bp repeated element having an A+T content of 53.9%. No significant homology between the two stDNA families was observed. FISH showed that the chromosomal locations of these families are different from each other. The 169-bp element was located in the C-band-positive regions of the short arms of most of the chromosomes, whereas the 204-bp element was located in the centromeric regions of three chromosome pairs. These results imply that the origins of these two DNA families are different. The results of zoo-blot hybridization to the genomic DNA from four Oxya species, O. hyla intricata, O. japonica japonica, O. chinensis formosana, and O. yezoensis, suggest that the two stDNA families found in the present study are species-specific for O. hyla intricata.     

利用RAPD对稻蝗属昆虫亲缘关系的研究

通过20个随机引物的PCR扩增,得到了日本主要稻蝗的随机扩增多态性DNA（RAPD）图谱,根据扩增结果,计算了种间相似系数和遗传距离,建立了UPGMA系统树。结果表明,分布没有重叠、种间容易交配、能产生杂种的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗的亲缘关系最近;分布重叠的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种、日本稻蝗和小翅稻蝗的亲缘关系较近。小稻蝗与其它3种稻蝗的亲缘关系较远。     

CYTOTAXONOMIC STUDY OF OXYA SPECIES IN CHINA (ORTHOPTERA: ACRIDOIDEA)

Abstract  The chromosomal conventional karyotype and C-banding karyotype of eight species in the genus Oxya (Catantopidae) are analysed. The result shows that O. chinensis (Thunberg), O. shanghaiensis Willemse and O. adentata Willemse all have similar C-banding distribution, but the model of chromosomal group, the chiasma localization data and the total heterochromatin content (THC) value are different. O. agavisa Tsai has its own c-banding feature and is distinguished from other species in the genus. O. bicingula Ma et al . is similar to both the O. chinensis group and O . a gavisu in chromosomal marks and morphological characters, indicating that these three species have some relations during the evolutionary process. O. hyla intricata (Stal) is a "sibling species group" as indicated by the variation of the morphological feature and there are also diversiforms in cytotaxonomic marks. It seems that this group has higher differentiational speed and the speciational evolution is more active in modern times. In this group, O. apicocingula sp. nov. and O. flave femura sp. nov. are more specialized than the other populations which have not many terminal C-bands in genome. As a conclusion, we consider that the evolutionary rate of the species in Oxya genus is unbalanced. This status is due to the actions from both the hereditary basis and the environmental condition of the different species.     

五种稻蝗染色体核型和C带带型的比较

本文研究了五种稻蝗Oxya chinensis、O. shanghaiensis、O. adentata、O. hyla intricara、O. agavisa的染色体核型和C带带型.玻片制备采用压片法,BSG法C带处理.结果表明:五种稻蝗染色体核型差异较小,具有属的保守性,但在C带方面则显示出一定的差别,种间染色体带型的差异大小与形态学上的差异程度具明显的正相关.其中小稻蝗和山稻蝗各自具有独特的带型结构,与其余三种显然不同,而中华稻蝗、上海稻蝗、无齿稻蝗虽在主要标志性染色体上带纹趋于一致,但在一些细微结构和统计数据方面存在一定差异.本文对五种稻蝗减数分裂中期Ⅰ的染色体数目和交叉定位也作了统计和比较,在染色体行为分析方面做了初步工作.据此,本文讨论了五种稻蝗的染色体分类问题.     

中国稻蝗属细胞分类学研究(英文)

本文对分布于中国境内11省区,27个采集地点的八种稻蝗进行了染色体C带核型比较研究。结果表明:中华稻蝗Oxya chinensis,上海稻蝗O.shanghaiensis,无齿稻蝗O.adentata C带分布型式相似,但染色体分组型式、交叉定位数据以及异染色质含量具有差异;山稻蝗O.agauisa具有本身独特的带纹结构,与本属其它种类迥异;双带稻蝗O.bicingula染色体带型结构相似于山稻蝗及中华稻蝗类群,表明三者在进化历程中有一定联系。小稻蝗O.hyla intricata中一个亲缘种团(Sibling species group),体现在种内的形态差异及染色体带型结构的不同。显示该种近期内分化速率较高。据此,本文讨论了稻蝗属内八个种相互间的亲缘关系和分类地位,本文认为稻蝗属内务物种进化速率是不均衡的,这种状态应归因于各物种的遗传背景和环境因素的影响。     

九种蝗虫核型似近系数的聚类分析研究

应用核型似近系数聚类分析方法,研究了小稻蝗Oxya hyla intricata、山稻蝗O.Agav-isa、上海稻蝗O.Shanghaiensis无齿稻蝗O.Adentata、中华稻蝗O.Chisensis、日本稻蝗O.Japonica、短额负蝗Atractomorpha sinensis、奇异负蝗A.Pergrina和日本蚱Tetrix japonica等9种蝗虫的亲缘关系。结果显示,9种蝗虫分为3类：稻蝗,负蝗和蚱。6种稻蝗之间的核型似近系数(λ)在0.961～0.5695之间,2种负蝗的λ＝0.5867,日本蚱与这8种蝗虫的λ在0.5318～.0322。聚类图直观地反映出它们的亲缘关系与形态分类学的分类结果相一致。从9种蝗虫 的核型演化上看,日本蚱是较原始的类型,负蝗分化也较早,而稻蝗则是较进化的类型。