基于内转录间隔区基因片段对叩甲科昆虫的系统发育研究

【目的】采用叩甲科昆虫的内转录间隔区(ITS-2)片段对叩甲科昆虫部分种类进行系统发育分析,明确各亚科类群间的亲缘关系并同传统分类系统进行比较,验证ITS-2片段是否能用于叩甲科昆虫的分子系统学研究。【方法】基于叩甲科昆虫的内转录间隔区(ITS-2)片段,对10个亚科69个种类的叩甲进行了系统发育分析。进行系统发育信号检测,计算各亚科之间的遗传距离,采用邻接法、似然法和简约法三种模型构建系统发育树。【结果】3种方法构建系统发育树结构基本一致,各亚科都能被很好的聚类,且各亚科间遗传距离符合传统分类学观点。同时,分析结果也支持对传统分类系统进行修改:尖鞘叩甲亚科Oxynopterinae和异角叩甲亚科Pityobiinae被聚入齿胸叩甲亚科Denticollinae,建议将尖鞘叩甲亚科和异角叩甲亚科同齿胸叩甲亚科合并;槽缝叩甲亚科Agrypninae和单叶叩甲亚科Conoderinae并入萤叩甲亚科Pyrophorinae;梳爪叩甲类群Melanotinae被聚类到叩甲亚科Elaterinae内,建议将梳爪叩甲亚科并入叩甲亚科。【结论】分析结果显示,ITS-2片段适用于叩甲科昆虫低级分类阶元的系统发育分析,各亚科之间的亲缘关系符合传统的分类学观点,但聚类结果也有同传统分类系统有所不同,可为分类系统的修改提供依据。     

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rDNA-ITS的叶甲科系统学分析

真核生物的r RNA包含18S、5.8S和28S r RNA,被统称为ITS区,已广泛用于昆虫的亲缘关系和系统发育等方面的研究。本研究将通过从NCBI的Gen Bank下载部分叶甲科昆虫的r DNA序列,经比对、建树等分析,结果显示叶甲亚科及跳甲亚科内的各个种类可以聚成一支,萤叶甲亚科没有能够聚成大的亚科分支;以天牛科昆虫作为外群,叶甲亚科先分化出来,然后再继续分化成萤叶甲亚科和跳甲亚科。研究结果显示r DNA-ITS基因可以用于叶甲科昆虫科内的系统发生研究。     

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。     

论山毛榉科植物的系统发育

本文运用分支分类学方法,对山毛榉科植物进行了系统发育的分析。山毛榉科作为单元发生群包括柯属、锥属、粟属、三棱栎属、水青冈属和栎属。桦木科和南山毛榉属被选择作为外类群。对大量的性状进行评估之后,选择了25对性状作为建立数据矩阵的基本资料。性状极化以外类群比较为主,同时也采用了化石证据和通行的形态演化的基本原则。数据矩阵由7个分类群、2个外类群和25个性状组成。采用最大同步法、演化极端结合法和综合分析法对该数据矩阵进行了分析。在得到的3个树状分支图中按照最简约的原则,选出演化长度最短的谱系分支图作为本文讨论山毛榉科属间的系统演化关系的基础。关于山毛榉科植物的系统发育,作者的观点如下：(A)现存的山毛榉科的6个属形成了4条平行进化的分支路线,它们分别被处理作4个亚科,即：栗亚科,三棱栎亚科,水青冈亚科和栎亚科;(B)平行进化是山毛榉科植物系统发育过程中的主要形式。生殖过程中的一些特征,如：果实第二年成熟,胚珠通常败育等,是影响山毛榉科植物属间基因交流的主要原因。在现存的山毛榉科植物中,柯属是最原始的类群。三棱栎属和锥属的起源也较早,而栗属、水青冈属和栎属是特化的类群。     

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.     

中国短角叩甲属记述（鞘翅目：叩甲科）

中国短角叩甲属记述（鞘翅目：叩甲科）江世宏华中农业大学植保系武汉４３００７０短角叩甲属Ｖｕｉｌｌｅｔｕｓ隶属于叩甲科中的叩甲亚科Ｅｌａｔｅｒｉｎａｅ,由Ｆｌｅｕｔｉａｕｘ１９３９年建立,模式种为ＡｇｏｎｉｓｃｈｉｕｓａｌｔｕｓＣａｎｄｅｚｅ,全世界已...     

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。     

五种槽缝叩甲超微形态结构的比较研究 (鞘翅目:叩甲科)

通过扫描电镜观察了槽缝叩甲属Agrypnus 5种的触角、前胸背板、中胸小盾片、鞘翅、前胸腹板、前胸侧板、中胸腹窝、跗节等部位的超微形态结构,提出了5种槽缝叩甲超微形态的区别特征,发现了槽缝叩甲体表鳞片毛上的纵脊数目和走向、中胸腹窝的结构与形状、体表刻点的形态等具有明显的种间差异,具有重要的分类学意义。讨论了硬结构昆虫扫描样品制备的程序,叩甲的叩头关节、触角槽、跗节槽的形成与功能,以及超微形态结构在叩甲分类上的价值等。     

中国丽叩甲属的新种新纪录（鞘翅目：叩甲科）

丽叩甲属Campsosternus是叩甲科中较大形而且十分美丽的一个类群,全身具有明亮的金属光泽,很易识别。该属由法国Latreille 1834年建立,属模种为C.auratus(Drury);在此之前,所发表的丽叩甲种类大多归属在当时的叩甲属Elater中。十九世纪下半叶法国学者Candeze在他的叩甲专著中将这个类群归属在绒鳞叩甲族Chalcolepidiides中,大多数学者沿用了这一系统,并进行了适当的调整,将绒鳞叩甲族上升为绒鳞叩甲亚科Chalcolepidiinae。Fleutiaux 1927年将丽叩甲属从绒鳞叩甲亚     

辽西中侏罗统海房沟组叩甲(鞘翅目:叩甲科)化石一新属

文章描述产自辽宁省北票市姜家沟中侏罗统海房沟组的叩甲化石1新属1新种,Sinolithomerus dolini gen.et sp.nov.,归入原槽缝叩甲亚科(Protagrypninae)。叩甲科化石最早发现于早侏罗世,侏罗纪是叩甲昆虫演化发展的重要阶段,在中侏罗世至晚侏罗世早期产生明显的辐射演化。晚侏罗世以前叩甲化石目前很少报道,而笔者最近几年在内蒙古道虎沟中侏罗统九龙山组发现了大量叩甲化石。因此,海房沟组叩甲化石的发现,对叩甲早期多样性、古地理分布以及地层对比提供了依据。     

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。     

辽西中侏罗统海房沟组叩甲(鞘翅目:叩甲科)化石-新属

文章描述产自辽宁省北票市姜家沟中侏罗统海房沟组的叩甲化石1新属1新种,Sinolithomerus dolini gen．etsp．nov．,归入原槽缝叩甲亚科（Protagrypninae）。叩甲科化石最早发现于早侏罗世,侏罗纪是叩甲昆虫演化发展的重要阶段,在中侏罗世至晚侏罗世早期产生明显的辐射演化。晚侏罗世以前叩甲化石目前很少报道,而笔者最近几年在内蒙古道虎沟中侏罗统九龙山组发现了大量叩甲化石。因此,海房沟组叩甲化石的发现,对叩甲早期多样性、古地理分布以及地层对比提供了依据。     

基于细胞色素b序列的鲹科分子系统发育

测定了中国鲹科8属9种鱼的细胞色素b基因的全序列(1141bp),结合来自GenBank中分布于美国、安哥拉、希腊以及巴拿马的鲹科4属14种鱼的相应同源序列生成供系统发育分析的序列矩阵,用最大简约法和邻接法构建分子系统树。结果显示:(1)支持科下设四个亚科(鲹亚科,亚科,鲳鲹亚科,鰆鲹科)阶元的分类系统;(2)亚科属下不宜设亚属分类阶元;(3)及达副叶鲹与丽叶鲹亲缘关系较近,应同属于副叶鲹属;(4)我国传统的鱼类检索系统将狮鼻鲳鲹误鉴定为卵形鲳鲹,建议予以修正。     

基于16S rRNA基因序列探讨中国粉蛉科的系统发育关系

本研究测定了粉蛉科Coniopterygidae9属15种昆虫16SrRNA基因部分序列,对序列的碱基组成、转换/颠换比率、遗传距离、变异位点等进行分析。基于16SrRNA基因序列数据,分别采用邻接法（NJ）、最大简约法（MP）和最大相似法（ML）建立粉蛉科分子系统发育关系。研究结果表明：粉蛉亚科的粉蛉属Coniopteryx与重粉蛉属Semilalis是姊妹群,（虫齿）粉蛉属Conwentzia较前二者原始;囊粉蛉亚科的卷粉蛉属Helicoconis和隐粉蛉属Cryptoscenea的亲缘关系较近。曲粉蛉属Coniocompsa和异粉蛉属Heteroconis聚类在一起,但自展值较低。瑕粉蛉属Spiloconis和囊粉蛉属Aleuropteryx的位置在囊粉蛉亚科中不够稳定。     

印度谷螟线粒体基因组测定及螟蛾总科系统发育分析

线粒体基因组广泛应用于昆虫系统进化、种群遗传学及谱系地理学等众多研究领域.印度谷螟(Plodia interpunctella)属鳞翅目螟蛾科,是世界性重要仓储害虫.为了深入了解螟蛾总科昆虫的系统进化关系,本研究测定并分析了印度谷螟的全线粒体基因组.印度谷螟线粒体基因组全长15264 bp,包括13个蛋白编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和一个大的非编码区(线粒体控制区).比较线粒体基因组学分析表明,线粒体基因组的基因排序、碱基组成、密码子使用、控制区的序列结构以及转运RNA基因的二级结构,在已测的25种螟蛾总科昆虫中高度保守.线粒体蛋白编码基因的进化模式分析表明,13个基因的进化速率在螟蛾科和草螟科间存在明显差异.基于13个蛋白编码基因对螟蛾总科的9个亚科的系统发育分析显示,贝叶斯树和最大似然树均高度支持螟蛾科和草螟科为2个单系群.在螟蛾科中,斑螟亚科与丛螟亚科具有更近的亲缘关系.草螟科包括2个分支,一支由野螟亚科和斑野螟亚科构成,另一支包括草螟亚科、水螟亚科、苔螟亚科和禾螟亚科等4个亚科.     

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.     

蓟马科部分种类mtDNA-COⅠ序列变异及系统发育分析

【目的】蓟马科是一类重要的经济昆虫,目前一些种类的传统形态系统分类还存在争议,本研究采用分子标记对蓟马科的系统发育进行探讨。【方法】对蓟马科9属27种蓟马的mtDNA-COⅠ基因的变异进行分析,采用邻接法、最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。【结果】研究表明在比对的432 bp的序列中,有207个保守位点,222个变异位点,3个缺失位点,序列A+T含量为68.3%,具有A、T偏倚性;蓟马种间的序列分歧度变化在15.6~40.0之间。【结论】系统进化树支持针蓟马亚科为蓟马科最为原始的类群;棍蓟马亚科与绢蓟马亚科、蓟马亚科形成姐妹群;绢蓟马亚科与蓟马亚科有较近的亲缘关系,支持Mound四亚科的分类系统。     

基于28S rRNA D2序列的内茧蜂亚科的分子系统发育

首次利用同源28S rRNA D2基因序列对内茧蜂亚科Rogadinae （昆虫纲Insecta：膜翅目Hymenoptera：茧蜂科Braconidae）进行了分子系统学研究。本研究从95%～100%乙醇浸渍保存的标本中提取基因组DNA并扩增了10种内群种类和5种外群种类的28S rDNA D2片段并测序（GenBank序列号AY167645-AY167659）,利用BLAST搜索相关的同源序列, 采用了GenBank中13个种类的28S rRNA D2同源序列,然后据此进行分子分析。利用3个外群（共8个种类）和3种建树方法 (距离邻近法distance based neighbor joining, NJ; 最大俭约法maximum parsimony, MP; 和最大似然法maximum likelihood, ML)分析了内茧蜂亚科内的分子系统发育关系。结果表明,由分子数据产生的不同的分子系统树均显示内茧蜂亚科是一个单系群。内茧蜂亚科内依据形态和生物学特征的分群（族和亚族）及其系统发育关系得到部分支持。NJ、MP和ML分析结果均表明内茧蜂族Rogadini不是一个单系,而是一个并系,其余3族则得到不同程度的支持。内茧蜂族可分成2个分支：“脊茧蜂属Aleiodes+弓脉茧蜂属Arcaleiodes”和“沟内茧蜂属Canalirogas+锥齿茧蜂属Conspinaria+刺茧蜂属Spinaria+内茧蜂属Rogas”,二者不是姐妹群。脊茧蜂属Aleiodes和弓脉茧蜂属Arcaleiodes始终是姐妹群。脊茧蜂属Aleiodes是一个单系,并可分成2个姐妹分支,这与依据形态和生物学特征的亚属分群相一致。弓脉茧蜂属Arcaleiodes Chen et He,1991是一个独立的属。分支“沟内茧蜂属Canalirogas+锥齿茧蜂属Conspinaria+刺茧蜂属Spinaria+内茧蜂属Rogas”的单系性仅得到部分分子数据的支持;因形态特异（腹部成甲壳状）而列为亚族级的刺茧蜂属Spinaria,分子分析没有证实这一点。横纹茧蜂族Clinocentrini是个单系,并在内茧蜂亚科的系统发育中处于基部（原始）的位置。我们研究结果还表明,阔跗茧蜂属Yelicones和潜蛾茧蜂属Stiropius相对应的阔跗茧蜂族Yeliconini和潜蛾茧蜂族Stiropiini为2个独立的分支, 与形态和生物学的结果一致,但它们在内茧蜂亚科的系统发育的位置不明,有待今后进一步研究。     

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。