基于线粒体16S rDNA序列探讨蛱蝶科(鳞翅目, 蝶亚目)主要分类群的系统发生关系

本文测定了蛱蝶科7亚科27种蛱蝶和斑蝶科2种蝴蝶的线粒体16S rRNA基因部分序列,并从GenBank中下载了6种蛱蝶的同源序列。以斑蝶科的幻紫斑蝶和绢斑蝶作外群,通过遗传分析软件对这些序列进行了比较分析,用邻接法和贝叶斯法重建了蛱蝶科的系统发育树,探讨了蛱蝶科主要类群间的系统发育关系。序列分析的结果显示:经比对处理后获得494bp长度序列,其中有可变位点206个,简约信息位点145个;A T平均含量78.4%,C G平均含量为21.6%,具A、T偏倚性。分子系统树显示:蛱蝶亚科并非单系群;蛱蝶族中眼蛱蝶属应移入斑蛱蝶族;闪蛱蝶和蛱蝶亚科与蛱蝶亚科具有较近的系统关系;结果支持豹蛱蝶和釉蛱蝶合为一亚科即釉蛱蝶亚科;支持将秀蛱蝶和蛱蝶亚科从线蛱蝶亚科中分离出来。     

基于线粒体CO Ⅰ和Cyt b基因的粉蝶亚科及黄粉蝶亚科(粉蝶科)部分类群的分子系统发生

测定了粉蝶科的粉蝶亚科和黄粉蝶亚科14属共24种线粒体COⅠ和Cyt b基因部分序列,并从GenBank中下载了2种粉蝶的同源序列,以眼蝶科的2个物种为外类群,运用NJ法、贝叶斯法分别重建了分子系统树,探讨了它们的系统发生关系。基因序列分析结果表明,经比对和处理后的序列总长度为1111bp,其中变异位点478个,简约位点382个,碱基T、C、A、G平均含量为39.9%、16.9%、30.9%、12.3%,A＋T含量和C＋G含量分别为70.8%和29.2%。分子系统树显示：黄粉蝶亚科不是单系群,但其中迁粉蝶属和豆粉蝶属在不同的分析方法中均聚合在一起。粉蝶亚科形成一个独立的支系,其中,襟粉蝶族为并系群;粉蝶族的粉蝶属、飞龙粉蝶属和云粉蝶属具有较近的亲缘关系。     

线蛱蝶亚科蝶类部分类群线粒体COI基因的分子系统发生分析

以线粒体细胞色素氧化酶I（COI）基因作分子标记,对线蛱蝶亚科蝴蝶进行序列测定．序列分析的结果表明．经比对和处理后的序列总长度是645bp,其中有199个变异位点,147个简约信息位点;所编码的氨基酸序列中有18个变异位点,7个信息位点．A＋T平均含量为69．6％,G＋C平均含量为30．4％,碱基组成出现AT偏斜．以蛱蝶亚科及秀蛱蝶亚科物种为外类群,用NJ、MP及贝叶斯法重建了该亚科的系统发生树,探讨了它们主要类群间的系统发生关系．分子系统树显示,线蛱蝶亚科由以下3大支系：环蛱蝶族＋翠蛱蝶族、线蛱蝶族、丽蛱蝶族构成;其中,环蛱蝶族为单系群（NJ树也支持线蛱蝶族的单系性）;翠蛱蝶族与环蛱蝶族亲缘关系较近：丽蛱蝶族可能是该亚科较早分化出的一支．     

残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列及其系统学意义(英文)

对残锷线蛱蝶(Parathymasulpitia)(鳞翅目:蛱蝶科)线粒体基因组全序列进行了测定。结果表明:残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列全长为15268bp,除了在trnS1(AGN)和trnE基因之间有一段121bp长的基因间隔外,其基因的排列顺序及排列方向与大多数已测鳞翅目物种基本一致。在蛋白质编码基因中,除cox1以CGA作为其起始密码子之外,其余12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子。此外,除nad4基因以单独的T为终止密码子,其余12个蛋白质编码基因都以TAA结尾。除trnS1(AGN)缺少DHU臂之外,22个tRNA基因都显示典型的三叶草形二级结构。除A+T富集区外的非编码序列中,线粒体基因组共含有11个基因间隔区。其中,最长的一个121bp的基因间隔区位于trnS1(AGN)和trnE之间,其A+T含量高达100%。另外,和其他鳞翅目物种一样,在其A+T富集区的3’端有一段长达18bp的poly-T结构。A+T富集区内部没有明显的小卫星样多拷贝重复序列,而含有一些微卫星样的重复结构。本研究基于13种蛋白编码基因序列的组合数据,用最大似然法和贝叶斯法对蛱蝶科几个主要亚科间共9个代表物种间的系统发生关系进行了分析。结果表明,本研究的结果与前人的分子系统学研究结论基本吻合(其中,线蛱蝶亚科和釉蛱蝶亚科互为姐妹群),而与形态学的研究结论不一致。     

扬眉线蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】了解扬眉线蛱蝶Limenitis helmanni线粒体基因组结构及其分子系统发育。【方法】采用PCR步移法对扬眉线蛱蝶线粒体基因组全序列进行测定和分析。基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因和2个rRNA基因的核苷酸序列构建了66种鳞翅目昆虫的系统发育树。【结果】扬眉线蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp(Gen Bank登录号:KY290566),包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为346 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其他已知近缘种昆虫相同。扬眉线蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1%)。13个蛋白质编码基因中,COI以CGA作为起始密码子,ND5以GTT作为起始密码子,其余均以昆虫典型的ATN为起始密码子。COII和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其他多数鳞翅目昆虫一样,扬眉线蛱蝶的A+T富含区中有一段由ATAGA引导的保守的多聚T结构,长度为20 bp,并散布着一些长短不一的串联重复单元。系统发育树结果显示,蛱蝶科亚科级别的系统发育关系为:(绢蛱蝶亚科+眼蝶亚科)+((蛱蝶亚科+闪蛱蝶亚科)+(釉蛱蝶亚科+线蛱蝶亚科))。【结论】线蛱蝶族与翠蛱蝶族的亲缘关系较近,丽蛱蝶族是该亚科较早分化出来的一支。基于线粒体基因组构建的线蛱蝶亚科物种系统发育关系与传统形态分类学研究结论不一致。     

基于线粒体Cyt b基因的线蛱蝶亚科的系统发育

基于线粒体Cyt b基因部分序列，以波蛱蝶为外群，采用邻接法、最大简约法和贝叶斯法分别构建了中国线蛱蝶亚科10属25种蝶类的系统发育树，探讨了各主要类群间的系统发育关系。其结果表明，所有线蛱蝶亚科聚为两大枝：第一枝包括环蛱蝶属、菲蛱蝶属、蟠蛱蝶属和缕蛱蝶属，其中缕蛱蝶属与环蛱蝶族亲缘关系较近；第二枝包括丽蛱蝶属、穆蛱蝶属、线蛱蝶属、带蛱蝶属、律蛱蝶属和翠蛱蝶属，其中线蛱蝶属为非单系群，翠蛱蝶属和律蛱蝶属则为单系发生，并构成姐妹群。     

猫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

采用PCR步移法对猫蛱蝶Timelaea maculata线粒体基因组全序列进行了测定和分析.分析结果表明:猫蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为382 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同.猫蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1％).13个蛋白编码基因中除CO Ⅰ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子.COⅡ和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA、TAG为终止密码子.在所测得的22个tRNA基因中,除tRNAser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.与其它多数鳞翅目昆虫一样,猫蛱蝶的A+T富含区中有一段由“ATAGAA”引导的保守的多聚T结构,长度为19 bp,并散在着一些长短不一的串联重复单元.     

大紫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析。分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15233bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.7%、40.2%、12.2%、7.9%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区。     

基于线粒体Cyt b基因的线蛱蝶亚科的系统发育

基于线粒体Cytb基因部分序列,以波蛱蝶为外群,采用邻接法、最大简约法和贝叶斯法分别构建了中国线蛱蝶亚科10属25种蝶类的系统发育树,探讨了各主要类群间的系统发育关系。其结果表明,所有线蛱蝶亚科聚为两大枝:第一枝包括环蛱蝶属、菲蛱蝶属、蟠蛱蝶属和缕蛱蝶属,其中缕蛱蝶属与环蛱蝶族亲缘关系较近;第二枝包括丽蛱蝶属、穆蛱蝶属、线蛱蝶属、带蛱蝶属、律蛱蝶属和翠蛱蝶属,其中线蛱蝶属为非单系群,翠蛱蝶属和律蛱蝶属则为单系发生,并构成姐妹群。     

露螽属四种昆虫Cyt b基因序列及系统进化研究(直翅目,露螽科)

研究了露螽属4种昆虫线粒体细胞色素b基因(Cyt b)的部分序列,分析了核苷酸序列组成与变异及氨基酸差异.在得到的432bp序列中,A T约占66.9%,其中102个核苷酸位点发生了变异(约23.8%),从每个氨基酸密码子来看,第3位点的A T含量较高,为79.7%.Cyt b基因编码的144个氨基酸由19种氨基酸组成,有12个发生了变异,占氨基酸总数的8.33%,其中亮氨酸(Leu)与苯丙氨酸(Phe)的含量较高,谷氨酸(Glu)、赖氨酸(Lys)与精氨酸(Arg)的含量较低,无半胱氨酸(Cys).以日本纺织娘和中华螽斯为外群构建的NJ分子系统树显示,镰尾露螽与齿尾露螽是分化较晚的类群,其次是瘦露螽,黑角露螽是分化较早的类群.     

切叶蚁亚科七属十二种的分子系统学研究

测定了切叶蚁亚科7属12种的线粒体CO1、CO2的部分基因及完整的tRNA_Leu基因DNA序列,对DNA序列进行了分析,对tRNA_Leu 基因进行了二级结构分析;根据DNA序列数据和氨基酸序列数据,以臭蚁亚科的Forelius chalybaeus作为外群,采用最大似然法(ML)、最大简约法(MP)、邻接法(NJ)、未加权组对算术平均法(UPGMA)构建分子系统树,通过自举检验,得到自举置信水平,以此检验该分子系统树的可靠性。研究结果显示,基于以上基因的分子系统分析与传统分类分析的结果基本一致,且在属级的一致性高于种级的一致性。     

基于COⅡ基因序列的斑腿蝗科部分亚科的分子系统学研究

采用PCR产物直接测序法测定了斑腿蝗科10个亚科16属22种的COⅡ基因585 bp的片段, 对序列的碱基组成进行了分析,并评估了数据集的系统发育信号;最后,以癞蝗科的肃南 短鼻蝗作为外群,采用NJ法、MP法、ML法以及贝叶斯推论法构建了系统树,以解决这些物种所代表的亚科之间的系统发育关系。结果表明：22种斑腿蝗科昆虫的COⅡ基因序列碱基组成表现强烈的A+T含量偏向性。对COⅡ基因585 bp序列片段构成的全数据组和根据密码子不同位点划分的密码子第一、第二和第三位点数据组的系统发育信号分析显示,所有数据组都具有一定的系统发育信息。在4种方法得到的合一树中发现： （1）星翅蝗亚科、刺胸蝗亚科、黑背蝗亚科、斑腿蝗亚科的亲缘关系较近;（2）卵翅蝗亚科与稻蝗亚科亲缘关系较近,建议卵翅蝗亚科似乎应归入稻蝗亚科中,板胸蝗亚科与这两个亚科的关系较近;（3）黑蝗亚科和秃蝗亚科似乎应合并为一个亚科;（4）切翅蝗亚科的4个属未聚在一起,表明这些属的区别较大,不是一个单系群;（5）黑蝗亚科和秃蝗亚科关系较近,且与本研究中其他几个亚科的亲缘关系相对较远。研究结果表明COⅡ基因在解决斑腿蝗科的亚科以下属种间的系统发育关系时是一个有效的分子标记。     

基于线粒体COⅠ和Cytb基因序列的锯眼蝶亚科和眼蝶亚科的系统发育分析（鳞翅目：眼蝶科）

为了阐明眼蝶科内一些存疑类群间的系统发生关系,本研究测定了其中最大的2个亚科锯眼蝶亚科和眼蝶亚科中分布于中国的9族17属21个种的COⅠ和Cytb基因的部分序列,并结合从GenBank中下载的2个国外种类的同源序列,进行了序列变异和系统发生分析。序列分析结果显示：处理后的2基因总长度为1 056 bp,其中保守位点648个,可变位点408个,简约信息位点316个;A+T的平均含量为70.8%,明显高于C+G的平均含量29.2%。以蛱蝶科的2个物种为外群,通过邻接法、最大简约法和贝叶斯法重建了分子系统树,探讨了这两个亚科及其主要类群的系统发生关系,结果表明： 眼蝶亚科、锯眼蝶亚科以及黛眼蝶族均为多系类群;眉眼蝶族和黛眼蝶族应从锯眼蝶亚科分离出来,归入眼蝶亚科;眼蝶族、白眼蝶族和莽眼蝶族可能具有较近的共同祖先;古眼蝶族、眉眼蝶族和矍眼蝶族三者之间具有较近的亲缘关系。     

从12S rRNA基因部分序列探讨络新妇亚科升格为科级阶元的有效性

络新妇亚科曾归入园蛛科,后改为属于肖蛸科,目前又升格为科级阶元。为对络新妇亚科的分类地位作进一步研究,测定了9种蜘蛛线粒体12SrRNA基因的部分序列;另外还从GenBank检索到17种蜘蛛的12SrRNA基因的的相应序列。基于12SrRNA基因序列进行的分子系统发生分析结果表明络新妇亚科即不属于园蛛科、也不属于肖蛸科,而是与肖蛸科或园蛛科均无直接关联的独立支系,这个结果证实了将络新妇亚科升格为科级阶元的有效性。     

川陕哲罗鲑Cyt b基因克隆及其在鲑亚科中的系统发育关系

采用聚合酶链式反应克隆川陕哲罗鲑Hucho bleekeri线粒体细胞色素b基因 (Cyt b),首次报道该基因的全长序列(1140 bp,GenBank 登录号FJ597623),并与鲑亚科中其他5属14个物种的Cyt b基因进行同源性比较,分析了碱基组成和变异情况,以白鲑亚科的白鲑Coregonus lavaretus作为外群构建了ML、NJ和MP系统发育树.遗传距离和分子系统学分析表明,川陕哲罗鲑与细鳞鲑属的细鳞鱼Brachymystax lenok之间的遗传距离相对较小(8.47%),在系统发育树上两者聚在一起,提示川陕哲罗鲑与细鳞鱼存在较近的亲缘关系,该结果与以往的形态学分类不相符.     

PHYLOGENY OF THE SUBFAMILY SCOTIELLOCYSTOIDEAE (CHLOROPHYCEAE, CHLOROPHYTA) AND RELATED TAXA INFERRED FROM 18S RIBOSOMAL RNA GENE SEQUENCE DATA

Nuclear-encoded small subunit ribosomal RNA gene (18SrDNA) sequences were determined for Coelastrella multistriata (Trenkwalder) Kalina et Punčochářová, two species of Scotiellopsis ( S. oocystiformis (Lund) Kalina et Punčochářová and S. terrestris (Reisigl) Kalina et Punčochářová) and two species of Muriella ( M. aurantiaca Vischer and M. terrestris Boye- Petersen). Coelastrella and Scotiellopsis are members of the subfamily Scotiellocystoideae, and Muriella is a member of the subfamily Chlorelloideae in the family Chlorellaceae. Phylogenetic trees were constructed based on these sequence data and on previously known 18SrDNA sequences of 25 taxa. Coelastrella and Scotiellopsis were closely related to each other and formed a cluster with Scenedesmus vacuolatus (Shihira et Krauss) Kessler et al. This cluster shared a monophyletic ancestry with other Scenedesmus species. Muriella aurantiaca formed a sister relationship with the monophyletic lineage of Scenedesmus. However, another species, M. terrestris, was placed in the Trebouxiophyceae and was strongly related to Chlorella. The genus Mychonastes belonging to the Scotiellocystoideae was also not monophyletic. This study suggests that the subfamily Scotiellocystoideae should be removed from the Chlorellaceae.     

缘蝽亚科和巨缘蝽亚科部分种类细胞色素b基因序列及系统进化研究的探讨(半翅目:缘蝽科)

以线粒体细胞色素b(Cytb)基因作为分子标记,首次对缘蝽亚科和巨缘蝽亚科9种昆虫进行序列测定,获得Cytb基因412bp序列片段,该片段中碱基T、C、A、G的平均含量分别为34.0%、11.6%、34.5%和19.9%,A T平均含量为68.5%,明显高于G C含量(31.5%)。密码子第3位点的A T含量高达79.8%,属种间序列变异大,有188个核苷酸位点发生变异,碱基替换多发生于第3位点。以筛豆龟蝽为外群构建系统发育树,表明黑缘蝽属与缘蝽亚科其它属关系较远,同缘蝽属与巨缘蝽亚科关系较近,结合形态特征与序列变异情况,建议将黑缘蝽属和同缘蝽属从缘蝽亚科划出,同缘蝽归属于巨缘蝽亚科,并将黑缘蝽属提升为亚科。     

Satellite-DNA diversification and the evolution of major lineages in Cardueae (Carduoideae Asteraceae)

In a previous work, we characterized the HinfI satellite DNA family in the subtribe Centaureinae (Cardueae) demonstrating that a “library” of eight HinfI subfamilies would exist in the common ancestor of all Centaureinae, which were differentially amplified in different lineages. Now, we extend our study by analyzing a total of 219 additional repeats from fifteen species belonging to Carlininae, Echinopsinae and Carduinae, and comparing them to those of Centaureinae. Most HinfI sequences belonged to the subfamily II, although a few sequences of other subfamilies were detected in some species. Additionally, a new subfamily characteristic of several Carduinae species was discovered. Although phylogenetic trees grouped sequences by subfamily affinity instead of species provenance, when comparing repeats of the same subfamily, the degree of divergence between any pair of sequences was related to the evolutionary distance between the species compared in most cases. Exceptions were in comparisons between sequences of some Centaureinae species, and between sequences of some Carduinae species and those of Centaureinae. Our results demonstrate that: (1) At least nine HinfI subfamilies would exist in the common ancestor of Cardueae, each one differentially amplified in different lineages; (2) After differential spreading, sequences of each subfamily evolved concertedly through molecular drive, resulting in the gradual divergence of repeats between different species; (3) The rate to which concerted evolution occurred was different between lineages according to the evolutionary history of each one.     

几种蚊虫线粒体DNA-16SrRNA序列及其相互关系的研究

测定我国尖音库蚊复合组4亚种（尖音库蚊、淡色库蚊、致倦库蚊和骚扰库蚊）、三带喙库蚊、白纹伊蚊和中华按蚊的线粒体DNA 16S rRNA基因（mtDNA-16S rRNA)序列,发现我国尖音库蚊复合组4亚种mtDNA-16S rRNA序列基本一致,长度为555bp(554bp),GC含量为25．41％。该序列与其他3种蚊虫在种间存在差异,与三带喙库蚊的种间差异为0．54％;与白纹伊蚊的种间差异为5．77％;与中华按蚊的种间差异为9．62％。分子系统关系分析表明该序列与传统分类系统的同属或同亚科种类近似性相一致。     

Diversity, Distribution, and Ancient Taxonomic Relationships Within the TIR and Non-TIR NBS-LRR Resistance Gene Subfamilies

Phylogenetic relationships among the NBS-LRR (nucleotide binding site–leucine-rich repeat) resistance gene homologues (RGHs) from 30 genera and nine families were evaluated relative to phylogenies for these taxa. More than 800 NBS-LRR RGHs were analyzed, primarily from Fabaceae, Brassicaceae, Poaceae, and Solanaceae species, but also from representatives of other angiosperm and gymnosperm families. Parsimony, maximum likelihood, and distance methods were used to classify these RGHs relative to previously observed gene subfamilies as well as within more closely related sequence clades. Grouping sequences using a distance cutoff of 250 PAM units (point accepted mutations per 100 residues) identified at least five ancient sequence clades with representatives from several plant families: the previously observed TIR gene subfamily and a minimum of four deep splits within the non-TIR gene subfamily. The deep splits in the non-TIR subfamily are also reflected in comparisons of amino acid substitution rates in various species and in ratios of nonsynonymous-to-synonymous nucleotide substitution rates (K _A/K _S values) in Arabidopsis thaliana. Lower K _A/K _S values in the TIR than the non-TIR sequences suggest greater functional constraints in the TIR subfamily. At least three of the five identified ancient clades appear to predate the angiosperm–gymnosperm radiation. Monocot sequences are absent from the TIR subfamily, as observed in previous studies. In both subfamilies, clades with sequences separated by approximately 150 PAM units are family but not genus specific, providing a rough measure of minimum dates for the first diversification event within these clades. Within any one clade, particular taxa may be dramatically over- or underrepresented, suggesting preferential expansions or losses of certain RGH types within particular taxa and suggesting that no one species will provide models for all major sequence types in other taxa. Received: 13 June 2001 / Accepted: 22 October 2001