利用分子标记18S rDNA对天牛高阶元进化关系的研究

【目的】构建天牛总科高阶元的进化关系,为解决天牛各亚科之间进化关系和归属提供依据。【方法】本研究采用18S rDNA(V4、V7区)分子标记,分析和测定了49种天牛基因序列,并结合GenBank数据库中3科2亚科21种天牛的18S rDNA基因序列,采用邻近法(Neighbor Jointing,NJ)、贝叶斯推论法(Bayesian Inference,BI)和最大似然法(Maximum Likelihood),对天牛总科3科6亚科的70种天牛基因序列构建进化树,探讨天牛高阶元类群的进化关系。【结果】研究表明:序列分析比对后得到序列为703 bp,碱基A、T、C、G的含量分别为21.1%、26.3%、23.6%和28.9%;变异位点(Variable sites)98个占全部位点的13.9%,简约信息位点(Parsimony informative sites)45个占全部位点的6.4%;转换(Transition)/颠换(Transversion)的平均值R值为2.79,转换大于颠换。进化树结果显示沟胫天牛亚科Lamiinae、天牛亚科Cerambycinae、锯天牛亚科Prioninae和瘦天牛科Disteniidae为单系性进化群,这与传统形态学分类结果相似。【结论】本研究成功构建了天牛总科高阶元的系统发育树,研究证明18S rDNA(V4、V7区)是探讨天牛高级阶元分类有效的分子标记。     

基于线粒体16S rDNA基因的天牛科部分种类分子系统学研究(鞘翅目:天牛科)

研究测定了天牛科3亚科9种昆虫线粒体16S rDNA基因约500bp的序列,对序列的碱基组成和遗传距离进行分析。并基于16S rDNA基因序列数据,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)分析天牛科3亚科分子系统发育关系。研究结果表明,2种方法得到的分子系统树其分支结果一致,可将内群分为2个分支,第1个分支包括沟胫天牛亚科和天牛亚科;第2个分支包括花天牛亚科。16SrDNA基因对天牛科亚科间系统发育的研究是有价值的。     

基于28S rDNA 的叩甲科分子系统发育关系研究

【目的】通过对叩甲科（Elateridae）昆虫核糖体28S rDNA基因片段序列进行比较,从分子水平研究叩甲科昆虫的系统发育关系,并和传统分类结果相比较,为我国叩甲科分类系统的论证和进一步修订奠定基础。【方法】将自测的我国9种（含两个地理种群）共10个叩甲科昆虫样品的28S rDNA基因片段序列与GenBank报道的32种叩甲科昆虫进行同一性比较,用DNAStar Lasergene v 7.1.0和MEGA4.0（NJ法、MP法和ME法）构建分子系统发育树。【结果】在获得的890 bp的序列中,保守位点477个,占全部位点的56.1％;简约位点291个,占全部位点的34.2％;G+C的平均含量为63.9％,明显高于A+T的平均含量,碱基组成偏向G和C;转换（transition）稍高于颠换（transversion）。遗传距离分析表明叩甲科昆虫各亚科内各种间遗传距离在0.000～0.130之间变动,明显小于各亚科之间的遗传距离。不同的系统发育树都支持叩甲科为一单系群,并将10个亚科聚为4个聚类簇:聚类簇Ⅰ为梳爪叩甲亚科（Melanotinae）＋叩甲亚科（Elaterinae）,聚类簇Ⅱ为槽缝叩甲亚科（Agrypninae）＋萤叩甲亚科（Pyrophorinae）＋单叶叩甲亚科（Conoderinae）,聚类簇Ⅲ为小叩甲亚科（Negastriinae）＋心盾叩甲亚科（Cardiophorinae）,聚类簇Ⅳ为齿胸叩甲亚科（Denticollinae）＋尖鞘叩甲亚科（Oxynopterinae）和异角叩甲亚科（Pityobiinae）。它们来源于2个支系,支系1包含聚类簇Ⅰ,支系2包含聚类簇Ⅱ、聚类簇Ⅲ和聚类簇Ⅳ,而Senodonia quadricollis总是单独作为一支与其他叩甲分开。【结论】本研究证实了过去基于成虫和幼虫形态为基础的分类系统的基本合理性,一是叩甲科为一单系类群;二是叩甲科可明显地分为4个簇群;三是心盾叩甲亚科（Cardiophorinae）为一单系类群,但其他许多亚科存在并系的情况,特别是Senodonia quadricollis的归属还需进一步论证。28S rDNA 序列分析是一种很好的研究叩甲科从种级到科级各类群间的系统发育关系的方法。     

基于28S rDNA D2基因片段与形态特征的矛茧蜂亚科系统发育研究（膜翅目：茧蜂科）

本研究选取矛茧蜂亚科Doryctinae（昆虫纲Insecta：膜翅目Hymenoptera：茧蜂科Braconidae）的6族15属18种做内群,茧蜂科其它7亚科11属11种做外群,首次结合同源核糖体28S rDNA D2基因序列片段和100个形态学和解剖学特征对该亚科进行了系统发育学研究。利用“非圆口类"的小腹茧蜂亚科Microgastrinae为根,以PAUP*4.0和MrBayes 3.0B4软件分别应用最大简约法（MP）和贝叶斯法对矛茧蜂亚科的分子数据和分子数据与非分子数据的结合体进行了运算分析;并以PAUP*4.0对矛茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的碱基组成与碱基替代情况进行了分析。结果表明：矛茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的GC含量在39.33%～48.28%之间变动,而对于碱基替代情况来讲,矛茧蜂亚科各成员间序列变异位点上颠换（transversion）大于转换（transition）。不同的分析算法所产生的系统发育树都表明矛茧蜂亚科是一个界限分明的单系群;在矛茧蜂亚科内,除了吉丁茧蜂族Siragrini为单系群外,其他族（矛茧蜂族Doryctini和方头茧蜂族Hecabolini）都是并系群。对于矛茧蜂亚科内各属之间的相互亲缘关系,不同算法所得的系统发育树的拓扑结构不完全一致,表明矛茧蜂亚科内（属及族）的系统发育关系还有待于进一步研究。     

直突摇蚊亚科部分属28S rDNA D1序列的分子系统发育关系(双翅目,摇蚊科)

利用28S rDNA D1部分基因序列对直突摇蚊亚科代表性属级阶元进行了分子系统学研究。测定了12个内群属和2种外群的28SrDNAD1片段,并结合GenBank中3个同亚科种类该基因的同源序列进行了分析。采用2种建树方法(距离邻近法NJ和最大俭约法MP)分析了直突摇蚊亚科内属级分类单元的分子系统发育关系。结果表明,滨海摇蚊属Clunio位于系统发育树的基部,与该属营海洋生活的特殊性一致。心突摇蚊属和真开氏摇蚊属互为姐妹群,流环足摇蚊属和刀突摇蚊属互为姐妹群,此结果与基于形态学的系统发育研究相结果一致。其它属间的系统发育关系因尚无前人研究而有待做进一步研究。本研究同时证明28S rDNA D1基因片段在分析摇蚊科昆虫属级及属内阶元关系上具有一定的指导意义。     

全长rDNA簇在蝽类昆虫生命树构建中的应用前景(昆虫纲,半翅目)

在昆虫纲中,生命树计划正在以目级阶元中的分类单元为单位逐步推进.针对这一大的背景,以及高级阶元和种级阶元分子系统学研究间脱节现状,提出以rDNA簇为一组分子标记、并且在未来高级阶元系统发育研究中将目前选取少量代表类群的做法改为将尽量多的物种包含到一棵系统发育树中的建议.其中首先简要介绍了rDNA簇的结构及其中各分子标记在分子系统学研究中的应用价值,随后以蝽类昆虫为例,有针对性地总结了rDNA簇中不同基因序列已有数据的丰富程度及其在分子系统学研究中的应用情况.首次给出了蝽类昆虫28S rRNA近全长序列的二级结构模型.基于对18S rRNA和28S rRNA二级结构研究所积累的认识,强调了18S rDNA和28S rDNA内部不同区段之间变异模式和应用价值的差异,论证了未来在生命树构建中深化对rDNA簇中各基因进行联合应用的合理性和可行性.     

斑马鱼肠道中一株酵母菌菌株的鉴定与系统发育分析

从斑马鱼肠道中分离到一株酵母菌,编号为ZF-5,进行了形态学观察、生理特征测定和26S rDNA D1/D2序列分析,并构建系统发育树。结果表明ZF-5菌株细胞呈卵圆形或杆状,为芽殖,有假菌丝;除乳糖外,能够发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等多种碳源;26S rDNA D1/D2区序列分析表明与季也蒙毕赤酵母Pichia guilliermondii的序列相似性最高,构建的系统发育进化树显示菌株ZF-5与Pichia guilliermondii模式菌株CBS 2030（= NRRL Y-2075）亲缘关系最近,     

墨天牛属昆虫COⅠ基因比较及系统学初步研究

【目的】对11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)进行比较并对墨天牛属系统发育关系进行初步探讨。【方法】本文测定分析了11种墨天牛线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ),并采用简约法和贝叶斯推论法构建了墨天牛属的分子进化树。【结果】序列比对分析得到470 bp大小的COⅠ基因片段,其中可变异位点169个(36.0%),保守位点301个(64.0%),转换/颠换的平均值(R值)为1.03,说明此段序列适合于分子进化树。利用不同系统发育重建方法得到的进化树具有相似的拓扑结构,同时结合形态学分类特征对墨天牛属昆虫的分子系统进化关系进行探讨。结果显示分子结果与形态分类结果相似。【结论】利用COⅠ基因构建的墨天牛属系统发育树是探讨墨天牛分类的有效方法。     

植物核基因组核糖体基因间隔区序列的结构特点及其在系统发育研究中的应用

目前,在植物系统发育研究中应用较多的核基因组的核糖体DNA基因间隔区序列主要有5S rDNA基因间隔区、内转录间隔区ITS和基因间间隔区IGS.虽然这些间隔区序列在长度、结构等方面各不相同,但都具有进化速率较快的特点,在植物属及属下分类水平的系统发育关系研究中非常有用.本文重点就核基因组的5S rDNA基因间隔区以及IGS在植物中的特点以及各自在植物系统发育研究中的应用进行了综述.     

以23S rDNA一个多变区作为分子标记对致病杆菌属细菌进行分类鉴定

【目的】致病杆菌属(Xenorhabdus)细菌是一类重要的生物杀虫剂,斯氏属昆虫病原线虫的共生菌,建立快速准确的分类鉴定方法,对研究开发这类细菌至关重要。【方法】本研究PCR扩增测序了本室保藏的26株,含20种已定名致病杆菌属细菌的一段845 bp的23S rDNA序列,构建了基于这段序列的致病杆菌属系统树并与基于几乎全长16S rDNA序列的相应系统树进行比较,分析了两者作为致病杆菌属细菌分类鉴定分子标记的优缺点。【结果】结果表明,与全长16S rDNA序列相比,所选择的23S rDNA序列片段所含可变位点、简约信息位点比例更高,遗传距离数值跨度大。【结论】上述结果显示该序列片段可用于致病杆菌属细菌进行分类鉴定,特别适用于对野外资源调查中采集到的大量菌株进行快速鉴定。     

从核rDNA序列探讨隙蛛亚科Coelotinae的分类地位

隙蛛亚科Coelotinae主要分布于东亚地区,其中我国的已有种类占到全世界种数的一半以上,因此对于我国隙蛛类蜘蛛的研究已经成为世界暗蛛科研究的重点之一。隙蛛亚科属于无筛器类群,于1893年,由Cambridge以隙蛛属为模式属而建立,归属于无筛器的漏斗蛛科。之后,虽然经历了数次修订     

Molecular phylogenetic analysis of ant subfamily relationship inferred from rDNA sequences

The relationships among ant subfamilies were studied by phylogenetic analysis of rDNA sequences of 15 species from seven subfamilies. PCR primers were designed on the basis of the rDNA sequence of the Australian bulldog ant, Myrmecia croslandi, previously determined. Phylogenetic trees were constructed using sequences of a fragment of 18S rDNA (1.8 kb), a fragment of 28S rDNA (0.7 kb excluding variable regions) and a combination of the 18S and 28S rDNAs, by neighbor-joining (NJ), maximum parsimony (MP) and maximum likelihood (ML). rDNA sequences corresponding to the same fragments from three non-ant hymenopteran species (a sawfly, a bee and a wasp) were employed as outgroups. These trees indicated that the ant subfamilies were clustered singly, and, among the seven subfamilies examined, Ponerinae and six other subfamilies are in a sister-groups relationship. The relationship among the six subfamilies, however, was not clarified. The phylogenetic trees constructed in the present study are not in contradiction to the tree from cladistic analysis of morphological data by Baroni Urbani et al. (1992) and the tree from morphological and molecular data (Ward and Brady, 2003), but are inconsistent with the traditional phylogeny. The present results thus raise a question as to the status of some traditionally employed "key" morphological characters. The present results also call for a reexamination of Amblyopone traditionally treated as a member of Ponerinae as belonging to a new subfamily.     

Phylogenetic position of endosymbiotic green algae in Paramecium bursaria Ehrenberg from Japan

Endosymbiotic green algae of Japanese Paramecium bursaria were phylogenetically analyzed based on DNA sequences from the ribosomal DNA operon (18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, and ITS2). Phylogenetic trees constructed using 18S rDNA sequences showed that the symbionts belong to the Chlorella sensu stricto (Trebouxiophyceae) group. They are genetically closer to the C. vulgaris Beijerinck group than to C. kessleri Fott et Nováková as proposed previously. Branching order in C. vulgaris group was unresolved in 18S rDNA trees. Compared heterogeneities of 18S rDNA, ITS1, 5.8S r, and ITS2 among symbionts and two Chlorella species, indicated that the ITS2 region (and probably also ITS1) is better able to resolve phylogenetic problems in such closely related taxa. All six symbiotic sequences obtained here (approximately 4000-bp sequences of 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, and ITS2) were completely identical in each, strongly suggesting a common origin.     

Monophyly of the family Desmoscolecidae (Nematoda,Demoscolecida) and Its Phylogenetic position inferred from 18S rDNA sequences

To infer the monophyletic origin and phylogenetic relationships of the order Desmoscolecida, a unique and puzzling group of mainly free-living marine nematodes, we newly determined nearly complete 18S rDNA sequences for six marine desmoscolecid nematodes belonging to four genera (Desmoscolex, Greeffiella, Tricoma and Paratricoma). Based on the present data and those of 72 nematode species previously reported, the first molecular phylogenetic analysis focusing on Desmoscolecida was done by using neighbor joining (NJ), maximum parsimony (MP), maximum likelihood (ML) and Bayesian inference (BI) methods. All four resultant trees consistently and strongly supported that the family Desmoscolecidae forms a monophyletic group with very high node confidence values. The monophyletic clade of desmocolecid nematodes was placed as a sister group of the clade including some members of Monhysterida and Araeolaimida, Cyartonema elegans (Cyartonematidae) and Terschellingia longicaudata (Linhomoeidae) in all the analyses. However, the present phylogenetic trees do not show any direct attraction between the families Desmoscolecidae and Cyartonematidae. Within the monophyletic clade of the family Desmoscolecidae in all of the present phylogenetic trees, there were consistently observed two distinct sub-groups which correspond to the subfamilies Desmoscolecinae [Greeffiella sp. + Desmoscolex sp.] and Tricominae [Paratricoma sp. + Tricoma sp].     

基于线粒体 COI 和 Cytb 基因的中国灰蝶三亚科主要类群间的系统发育关系分析

【目的】针对中国灰蝶科中亲缘关系较近的3个主要亚科［灰蝶亚科(Lycaeninae)、线灰蝶亚科(Theclinae)以及眼灰蝶亚科(Polyommatina)］,基于线粒体基因序列数据研究它们主要类群间的系统发育关系。【方法】对3亚科共53种灰蝶的线粒体 COI 和 Cytb 基因进行序列测定和序列变异分析,同时,基于最大似然法(maximum likelihood, ML)和贝叶斯法(bayesian inference, BI)等建树方法重建53种灰蝶的系统发育树。【结果】串联的2个基因共1 431 bp,其中保守位点855个,可变位点576个,简约信息位点488个;A+T的平均含量为74.5%,明显高于G+C的平均含量(25.5%)。系统树显示,灰蝶亚科以及眼灰蝶亚科均是单系发生,线灰蝶亚科则为并系群。全部灰蝶物种共分为三大支系：灰蝶亚科为第1支系;眼灰蝶亚科与线灰蝶亚科中的旖灰蝶族(Hypolycaenini)、富丽灰蝶族(Aphnaeini)分别构成单系群并互为姊妹群,它们共同构成第2支系;线灰蝶亚科中的美灰蝶族(Eumaeini)、玳灰蝶族(Deudorigini)、娆灰蝶族(Arhopalini)和线灰蝶族(Theclini)构成第3支系,其亲缘关系为：（（（线灰蝶族+娆灰蝶族）+玳灰蝶族）+美灰蝶族）。【结论】本研究涉及的3个灰蝶亚科中,灰蝶亚科是一个独立的支系,眼灰蝶亚科与线灰蝶亚科之间有较近的亲缘关系,但它们内部主要类群间的系统发育关系还需要进一步的研究。     

基于28S rDNA D2基因片段与形态特征的优茧蜂亚科系统发育研究

本研究选取优茧蜂亚科Euphorinae(膜翅目Hymenoptera:茧蜂科Braconidae)的8族19属23种作为内群,茧蜂其它6个亚科的8属8种作外群,首次结合同源核糖体28S rDNA D2基因序列片段和41个形态学特征对该亚科进行了系统发育学研究。利用"圆口类"的内茧蜂亚科Rogadinae、茧蜂亚科Braconinae、矛茧蜂亚科Doryctinae的3个亚科为根,以PAUP*4.0和MrBayes3.0B4软件分别应用最大简约法(MP)和贝叶斯法对优茧蜂亚科的分子数据和分子数据与非分子数据的结合体进行了分析;并以PAUP*4.0对优茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列的片段的碱基组成与碱基替代情况进行了分析。结果表明:优茧蜂亚科的28S rDNA D2基因序列片段的GC%含量在40.00%~49.25%之间变动,而对于碱基替代情况来讲,优茧蜂亚科各个成员间序列变异位点上颠换(transversion)大于转换(transition);不同的分析和算法所产生的系统发育树都表明目前根据形态定义出的优茧蜂亚科Euphorinae不是一个单系群,而是一个与蚁茧蜂亚科Neoneurinae和高腹茧蜂亚科Cenocoelinae混杂在一起的并系群;在优茧蜂亚科内部,悬茧蜂族Meterorini和食甲茧蜂族Microctonini(排除猎户茧蜂属Orionis)为单系群,而宽鞘茧蜂族Centistini、大颚茧蜂族Cosmophorini、优茧蜂族Euphorini、瓢虫茧蜂族Dinocampini为并系群;悬茧蜂族Meterorini在优茧蜂亚科Euphorinae内位于基部位置的观点得到部分的支持,同时食甲茧蜂族Microctonini被判定为相对进化的类群。此外对于优茧蜂亚科内各属之间的相互亲缘关系,不同算法所得到的系统发育属的结果不完全一致,这表明优茧蜂亚科内(属及族)的系统发育关系还有待于进一步研究。     

基于mtDNA和rDNA基因序列的中国按蚊属塞蚊亚属种类的系统发育研究（双翅目：蚊科）

【目的】应用mtDNA和rDNA基因特征重建中国按蚊属塞蚊亚属已知种类的系统发育关系, 以阐明亚属内各蚊种的亲缘关系。【方法】对采自中国的按蚊属塞蚊亚属Anopheles (Cellia) 20种蚊的mtDNA-COⅡ和 rDNA-28S-D3序列进行测定和分析, 以按蚊属按蚊亚属Anopheles (Anopheles)的中华按蚊An. (An.) sinensis和赫坎按蚊An. (An.) hyrcanus为外群, 采用COⅡ和D3单基因, 以及“COⅡ+D3”联合数据组以邻接法（NJ）、 最大简约法（MP）、 最大似然法（ML）和贝叶斯法（BI）等重建这些种类的系统发育树。【结果】 mtDNA-COⅡ和rDNA-28S-D3序列的长度范围分别为685 bp和375～410 bp, 在塞蚊亚属蚊种间的遗传距离分别为0.015～0.117和0.003～0.111。各系统树显示外群被合理分开,除在COⅡ树中新塞蚊系为并系外,各系均聚为单系群,新迈蚊系和迈蚊系亲缘关系最近。联合数据组构建的系统合意树显示中国塞蚊亚属各蚊种形成4支,除伪威氏按蚊与多斑按蚊种团未聚为单系群外,其他各种团和复合体成员种均分别聚在一起,各分支的置信值均大于50%。【结论】本研究获得的分子系统发育树清楚地显示了中国按蚊属塞蚊亚属各种类及系之间的系统发育关系, 对其分类和防治研究具有参考价值。