菱角萤叶甲不同地理种群及近缘种rDNA-ITS1基因序列初步分析

通过对我国菱角萤叶甲Galerucella birmanica Jacoby 6个地理种群和褐背小萤叶甲Galerucella grisescens Joannis扬州种群的核糖体DNA第1内转录间隔区（rDNA-ITS1）的测序,并调用GenBank中该属其它4种昆虫的同源序列,运用软件DNAStar的MegAlign程序对小萤叶甲属种间、同种不同地理种群之间的ITS1序列的遗传分歧及相似性进行了分析,运用Mega3.0软件建立系统发育关系.序列分析结果表明,rDNA-ITS1基因在小萤叶甲属昆虫中进化速度较快,种下具有一定的差异,种间差异明显.该基因适合小萤叶甲属种间和种下的分类鉴定研究.进化树显示,菱角萤叶甲泰安种群和扬州种群形成一个分支,益阳种群和新余种群形成一个分支,苏州种群和上海青浦种群形成一个分支,这一现象说明6个地理种群的菱角萤叶甲分化与寄主和地理距离之间具有较高的相关性.     

叶甲亚科部分种类COⅡ基因序列分析及系统发育初探

以线粒体COⅡ基因作为分子标记,对叶甲亚科4种昆虫进行序列测定,获得该基因585 bp的序列片段,并结合GenBank中的8种同源序列进行分析,结果表明:12种叶甲序列片段变异率为45.6%,碱基T、C、A、G的平均含量分别为37.5%、16.5%、35.3%和10.7%, A+T平均含量为72.8%,明显高于G+C含量(27.2%).密码子第3位点A+T含量高达86.7%.碱基替换主要发生在C←→T和A←→T之间,第3位点的替换频率显著高于前两个位点.以中华萝摩叶甲Chrysocus chinensis为外群构建的系统发育树显示,金叶甲属和角胫叶甲属关系较近,弗叶甲属和叶甲属关系较近,圆肩属形成一个单系,位于系统树的基部,它们之间的关系为(圆肩属+(弗叶甲属+叶甲属)+(金叶甲属+角胫叶甲属)).属内种间的关系反映出叶甲的食性专化现象与其在分类系统上的地位是密切相关的.     

新疆十种萤叶甲亚科(鞘翅目,叶甲科)昆虫的分子系统发育关系及在生活型进化上的应用

用线粒体细胞色素b(Cyt b)和12S rRNA基因的部分序列,通过最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯推论法(BI),分析了新疆不同生境的10种萤叶甲亚科昆虫的系统发育关系.研究表明:1)结果在一定程度上支持形态分类系统划分的族级和属级阶元,其中萤叶甲属Galeruca、粗角萤叶甲属Diorhabda和小萤叶甲属Galerucella的各个种类均以高支持度分别形成单系群;2)萤叶甲族Galerucini中的粗角萤叶甲属Diorhabda和萤叶甲属Galeruca的亲缘关系较近,其中D.persia的位置在MP法、ML法与形态分类保持一致但节点支持率较低,在BI法中出现与Galeruca属和Diorhabda属一起构成3分枝节点并获得高度支持,说明D.persica的系统发生地位介于这2个属之间,但更接近于Diorhabda属;3)曾被置于同一属中的小萤叶甲属Galerucella属和毛萤叶甲属Pyrrhalta在3种方法中均显示出较近的亲缘关系,但较低的支持度说明二者应作为独立的属存在;4)物种演化与物种随环境和气候变化密切相关,3种分析结果中,旱生型萤叶甲始终处于系统发育树的顶端,表明起源较晚,而中生型萤叶甲则处于系统发育树的基部,表明起源较早,整个显示出从中生型到旱生型生活型进化的一些历程.     

双斑萤叶甲基因组调研及线粒体基因组分析

双斑萤叶甲Monolepta hieroglyphica为杂食性鞘翅目害虫。近年来,该虫对我国农业的为害呈加重趋势,本文对双斑萤叶甲基因组进行调研及对线粒体基因组进行分析,为进一步的全基因组测序提供参考,并为双斑萤叶甲线粒体研究提供基础资料。本文采用Illumina Hiseq 2000测序平台对单只雌性双斑萤叶甲进行双末端测序,测序结果表明:双斑萤叶甲基因组大小约为2.4 Gb,重复序列含量约为52.61%,杂合率为0.67%,GC含量为30.29%。双斑萤叶甲基因组较大,但其基因组的杂合率和GC含量较低。利用基因组测序原始数据,借助NOVOPlasty软件直接提取基因组中线粒体基因组序列并进行组装,获得16 299 bp的双斑萤叶甲线粒体基因组。通过MITOS软件对线粒体基因组进行注释,斑萤叶甲线粒体基因组共有37个基因,包括13蛋白编码基因、22个转运RNA及2个核糖体RNA基因,以及1个非编码的控制区。其线粒体基因组基因排列方式与果蝇的模式排列相同,并未发生基因重排。进一步利用线粒体COX1蛋白构建的系统进化树,为双斑萤叶甲隶属于鞘翅目、多食亚目、叶甲科、萤叶甲亚科的分类地位提供了分子依据。并初步发现鞘翅目内各个物种遗传距离相对于昆虫纲下其它目的各个物种之间遗传距离较远。     

8种短鼻蝗线粒体COⅡ基因序列的分析研究（直翅目：蝗总科：癞蝗科）

扩增并测定了我国癞蝗科短鼻蜱属8种蝗虫的线粒体COⅡ基因序列(585 bp),利用Clustal X和MEGA对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行分析,探讨了COⅡ基因在该属的分子进化特征.结果显示:碱基组成上,A T含量较高,为70.4%,其中密码子第3位A T含量最高,达到81.9%;在氨基酸组成上,变异率为12.8%;短鼻蝗属8种昆虫的遗传距离在0.003～0.111之间.     

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属（鞘翅目： 小蠹科）昆虫是植物检疫中经常截获的类群, 为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性, 以齿小蠹属昆虫为研究对象, 测定分析了线粒体COⅠ基因462 bp碱基序列。序列分析结果显示： 变异位点为259个, 保守位点203个, 简约信息位点181个, 自裔位点78个。所有位点中, A, G, C和T碱基平均含量分别为30.7%, 16.5%, 17.0%和35.8%。A+T含量较高, 为66.5%, 明显高于G+C含量, 表现明显的A+T碱基偏嗜, 且A与T含量相当, 符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示： 该段序列未达到饱和, 可以得到准确的进化分析。利用Kimura 2-parameter模型分析遗传距离得到, 同物种间的遗传距离介于0.002~0.007之间, 不同种间的遗传距离介于0.056~0.431间, 平均遗传距离为0.199, 说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树（NJ树）显示, 同一物种聚为同一小支, 且分支自展值均为100%; 近缘种能聚集在一起, 且置信度很高（≥97%）。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。     

基于线粒体COⅡ基因的中国蝽科分子系统学研究(半翅目,异翅亚目)

扩增并测定了我国蝽科4亚科8属11种昆虫线粒体COⅡ基因585 bp的序列,对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行分析,探讨了COⅡ基因在该科的分子进化机制.并基于COⅡ基因序列数据,分别采用邻接法(NI)、最大简约法(MP)和贝叶斯推论法(BI)建立蝽科分子系统发育关系.研究结果表明,蝽科昆虫COⅡ基因A T含量平均为71.7%,存在较强的A T含量偏向性,氨基酸的变异率为27.2%;亚科间的遗传距离介于0.168～0.242之间,大于亚科内属种间的遗传距离,蝽科与盾蝽科2外群之间遗传距离最大,两科之间存在明显的间断.分子系统发育树表明,短喙蝽亚科为蝽科中较为原始的类群,分化较早,益蝽亚科与舌盾蝽亚科关系较近,形成一对姐妹群,蝽科中捕食性种类--益蝽亚科是较为特化的类群,它是由植食性种类分化而来.蝽科4亚科间的分子系统发育关系为Phyllocephalinae (Pentatominae (Asopinae Podopinae).     

秆野螟属部分种的线粒体COⅡ基因序列分析及其分子系统学

本文利用mtDNA-COⅡ基因序列,研究了中国分布秆野螟属Ostrinia 8种螟虫的分子系统学和系统分化。结果表明：秆野螟属昆虫COⅡ基因序列全长682 bp,共编码227个氨基酸,8种昆虫12个样品中核苷酸多态性位点百分率为8.2%,氨基酸突变率为2.2%。同种内不同种群间的遗传距离小于种间距离,种内不同地理种群间的遗传距离在0～0.0044之间,种间遗传距离在0.0015～0.063之间。基因变异转换数（Ts）明显高于颠换数（Tv）。分别采用UPGMA法、NJ法和MP法构建的分子系统树显示,种间进化关系基本一致：秆野螟属8种昆虫明显分为2个大群,虎杖螟O. latipennis与其他7种亲缘关系最远,单独形成一个群;在另外1个大群中又分为3个亚群,亚洲玉米螟O. furnacalis不同地理种群首先聚在一起形成1个亚群,酒花螟O. kurentzovi与麻螟O. narynensis亲缘关系最近,聚在一起形成的分支又与欧洲玉米螟O. nubilalis、苍耳螟O. orientalis和豆秆野螟O. scapulalis聚在一起形成1个亚群,刺菜螟O. zealis在该大群内与其他种亲缘关系最远,单独形成1个亚群。     

西太平洋沿海石斑鱼属鱼类DNA条形码及分子系统进化研究

研究测定了分布于西太平洋沿海的35种石斑鱼属鱼类共142个个体线粒体基因COⅠ及核基因TMO-4C4标记序列, 基于最大似然法与贝叶斯法构建分析了石斑鱼类分子系统进化关系。同时, 探讨了COⅠ基因作为DNA条形码在石斑鱼属鱼类物种鉴定中的有效性问题。结果显示: 35种石斑鱼属鱼类COⅠ同源序列为636 bp, 编码212个氨基酸, TMO-4C4同源序列为486 bp, 编码162个氨基酸, 在COⅠ基因中, 种间遗传距离在0.030—0.202, 平均遗传距离为0.143, 物种间遗传距离均大于Hebert 推荐的物种鉴定最小种间遗传距离0.020(2%)。种内遗传距离0.000—0.008, 平均遗传距离为0.003, 种间平均遗传距离是种内平均遗传距离的48倍, 显著大于种内平均遗传距离, 表明COⅠ基因可作为石斑鱼属物种鉴定的有效条形码基因。基于COⅠ及TMO-4C4构建的系统进化树上, 35种石斑鱼主要形成2个主要类群, 类群Ⅰ由细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus)和蓝棕石斑鱼(Epinephelus multinotatus)等22种石斑鱼聚成, 类群Ⅱ由吊桥石斑鱼(Epinephelus morrhua)和小点石斑鱼(Epinephelus epistictus)等13种石斑鱼组成。部分存在同种异名争议的种类如云纹石斑鱼(Epinephelus moara)/褐石斑鱼(Epinephelus bruneus)和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)/马拉巴石斑鱼(Epinephelus malabaricus)经COⅠ及TMO-4C4序列差异及进化分析, 均存在较大的遗传分化。结果支持近期的分类研究, 云纹石斑鱼/褐石斑鱼和斜带石斑鱼/马拉巴石斑鱼均为独立的物种, 并非同种异名的分类。     

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。     

斑皮蠹属昆虫COⅠ基因比较及系统学初步研究

对6种斑皮蠹线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)进行比较并对斑皮蠹属系统发育关系进行初步探讨。本研究测定分析了6种斑皮蠹线粒体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斑皮蠹的分子进化树。序列比对分析得到365 bp大小的COⅠ基因片段,其中可变异位点182个(49.9%),保守位点174个(47.7%),转换/颠换的平均值(R值)为0.9,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斑皮蠹属昆虫的分子系统进化关系进行探讨。研究显示分子结果与形态分类结果相似。利用COⅠ基因构建的斑皮蠹系统发育树是探讨斑皮蠹系统学的有效方法。     

亚洲玉米螟不同地理种群基于COⅠ基因序列初步分析

本研究通过对我国亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)6个地理种群的线粒体DNACOⅠ基因进行测序,运用分子进化遗传分析软件MEGA5对序列进行对比和同源性分析,并建立系统发育关系。结果表明,COⅠ基因在6个地理种群中进化具有一定的差异,平均遗传距离为0.013;进化树显示,亚洲玉米螟的三亚种群、广州种群与南昌种群聚为一支,然后与泰安种群聚为一支,再与哈尔滨种群聚为一支;而廊坊种群另聚成一支。遗传分歧度与系统发育进化关系均表明不同地理种群的遗传分化与地理距离之间具有一定的相关性。     

基于Cytb和COⅠ基因部分序列的15种麻蝇之间的系统发育关系(双翅目：麻蝇科)

本研究通过测序Cytb基因和COⅠ基因的部分序列来推定15种麻蝇之间的系统发育关系。在世界麻蝇名录中,本研究的15种麻蝇能够代表麻蝇属Sarcophaga的6个亚属。连接序列（972 bp）被用于系统发育分析;分析方法包括了了最大简约法、最大似然法以及贝叶斯法。我们的结果提示了亚麻蝇亚属Parasarcophaga、别麻蝇亚属Boettcherisca以及红麻蝇亚属Liopygia的单系性,同时也表明蛇麻蝇亚属Liosarcophaga和德麻蝇亚属Pandelleisca并不是单源的。不过,目前的研究并不能分辨野德麻蝇S. (Pandelleisca) similis和峨眉叉麻蝇S. (Robineauella) coei的系统发育位置。此外,最大简约分析和似然功能分析在scopariiformis-iwuensis进化枝和polystylata-hui进化枝的关系上产生了不一致的系统发育推断。因此,后续研究不仅需要其他的分子标记,也需要更多的分类取样。     

基于线粒体COI、COII和Cyt b基因的蚁属13种的分子系统学研究（膜翅目：蚁科：蚁亚科）

以线粒体mtDNA中的COI、COII及Cyt b基因序列为分子标记,对蚁属13种进行分析研究。结果表明,蚁属线粒体基因组成具有昆虫基因的普遍特征,如有明显的A+T偏向性,A、T密码子使用频率高等特点。基于蚁属线粒体基因进行遗传距离分析,并结合构建系统发育树,结果表明蚁属内各物种间遗传距离相差较小,遗传距离值基本在0.1以内,遗传距离较远的种发生在北京凹头蚁和掘穴蚁之间,蚁属内各种间分化与形态学研究结果基本一致。     

中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群遗传 结构及Wolbachia感染

【目的】双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica为多食性害虫,可取食为害多种农作物。本研究旨在探究中国南方地区分布的双斑长跗萤叶甲地理种群的遗传多样性、遗传结构及种群间的遗传分化程度与基因流水平,探究共生菌Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群中的多样性和感染情况。【方法】以线粒体COII基因作为分子标记,对中国南方双斑长跗萤叶甲14个地理种群403头个体的COII基因片段进行PCR扩增及测序,分析单倍型多样性(Hd)、种群间遗传分化指数(F_st)和基因流(Nm),并进行分子方差分析 (AMOVA)以及Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验,构建单倍型中介网络关系图及系统发育树。PCR扩增Wolbachia的wsp基因,对供试种群进行Wolbachia感染率检测,并利用获得的wsp基因序列进行Wolbachia株系区分和系统发育分析。【结果】在供试的双斑长跗萤叶甲403头个体中共检测到23种COII基因单倍型,在系统进化上分成两大分支。总种群Hd为0.748,各种群的Hd在0.394~0.782间。中性检验结果表明种群在进化上遵循中性模型,在较近的历史时期内没有经历明显的群体扩张事件。总种群的F_st为0.2481,Nm为0.76,AMOVA结果表明种群间的遗传分化主要来自种群内部,占方差比率的73.75%。种群间的遗传距离与地理距离间无显著相关性(R=0.2898,P=0.0640)。14个地理种群的Wolbachia感染率在92.59%~100%之间,平均感染率为97.60%;基于wsp基因序列,在检测的感染个体中共发现6种Wolbachia株系(wMhie1~ wMhie6),均属于A大组,这6种株系与已知的代表性株系区别明显而在系统发生树中单独聚为一个分支。【结论】中国南方双斑长跗萤叶甲种群遗传多样性较高,多数种群间存在明显的遗传分化,种群间基因交流较低,遗传分化与地理隔离之间无显著相关性。Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲种群中具有很高的感染率及丰富的感染类群。     

基于DNA条形码的四川老君山国家级自然保护区尺蛾科昆虫种类鉴定

为了解四川老君山国家级自然保护区鳞翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae资源,于2019年6—8月和2020年5—6月通过灯诱法采集2 402号标本,运用DNA条形码技术对标本进行分子鉴定。通过BOLD数据库,邻接法构建系统发育树和ABGD在线工具对获得的297条线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因序列进行物种界定,结合BOLD和GenBank中70条相关种序列共367条COⅠ基因序列分析遗传距离。发现297条序列隶属于191种,其中95种鉴定到种,35种鉴定到属;鉴定到属或种水平的序列隶属于92属。计算遗传距离发现,种内遗传距离为0～4.36%,平均种内遗传距离为0.63%,种间遗传距离为3.43%～19.12%,平均种间遗传距离为11.91%。结果表明,保护区尺蛾科昆虫种类丰富,基于COⅠ基因的DNA条形码技术能有效区分尺蛾科物种。     

突伪叶甲亚科一新属两新种：鞘翅目：伪叶甲科

本文记述了采自陕西省太白山的伪叶甲科突伪叶甲亚科一新属及两新种。模式标本保存于西北农业大学昆虫博物馆。     

基于细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因的小蜡螟系统进化分析

【目的】小蜡螟Achroia Grisella Fabricius作为蜂业生产中的主要虫害,为确认它在鳞翅目昆虫中的遗传地位,本研究克隆了小蜡螟细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因COⅠ,并对其序列进行相关生物信息学分析。【方法】根据NCBI已登录鳞翅目昆虫线粒体基因组mtDNA中COⅠ基因保守序列设计简并引物,以小蜡螟基因组为模板进行PCR,克隆并测序得到小蜡螟mtDNA CO Ⅰ基因序列(GenBank登录号:MF509586)。【结果】对CO Ⅰ基因编码区进行序列分析发现,其翻译的起始码子为TTG,以碱基T作为不完全终止;通过CO Ⅰ基因同源性和遗传距离分析发现,小蜡螟与大蜡螟Galleria mellonella同源性最高且遗传距离最近,分别为88.3%、0.117。系统进化分析发现,小蜡螟与其它鳞翅目昆虫聚为一支,其中螟蛾科昆虫大蜡螟、小蜡螟、米蛾Corcyra cephalonica和梢斑螟Corcyra cephalonica聚在一个小的分支。【结论】小蜡螟与大蜡螟的进化地位最为相近,也说明了利用CO Ⅰ基因可以区分同属不同种的蜡螟,研究结果为了解小蜡螟的遗传背景提供理论基础。     

叶甲科昆虫的定殖机制

在复杂的生态环境中,叶甲科昆虫利用寄主植物的挥发物作为嗅觉信号,并协同视觉信号共同作用以提高其远距离搜寻和定位寄主的效率。叶甲科昆虫也释放信息素来调节同种或者异种个体的行为反应;找到寄主植物后,叶子的形态学特性和化学组分的浓度等接触性因素就会影响叶甲科昆虫对寄主植物的最终选择。叶甲对上述这些信号物质的反应也受叶甲本身状态的影响,如生殖、滞育、饥饿、交配以及取食等。叶甲科昆虫对寄主植物的搜寻、辨识和接受、取食以及繁殖的过程受一种或多种因素协同影响。从嗅觉、视觉和触觉等方面对叶甲科昆虫的定殖机制做一综述。     

基于COI基因序列的九种真蝽属昆虫的分子系统学研究(半翅目:蝽科)

通过对真蝽属Pentatoma 9种昆虫线粒体COI基因约798bp的序列进行分子进化分析,并以同蝽科宽铗同蝽Acanthosoma labiduroides为外群,采用最大简约法、最大似然法和邻接法构建了分子系统树,来探讨真蝽属的系统发育关系.研究结果支持褐真蝽群P. semiannulata-group的划分,绿角真蝽Pentatoma viridicornuta应划归到褐真蝽群P. Semiannulata-group;红足真蝽群中的角肩真蝽P. angulata与红足真蝽P. rufipes遗传距离较小,它们是否为1个物种值得关注;真蝽属各群之间的系统发育关系以及是否可分为3个属值得进一步研究.