基于16S rDNA序列探讨中国剑角蝗科的单系性及其六属的系统发育关系

在中国学者夏凯龄的分类系统中,剑角蝗科Acrididae一直被看作是单系群,包含6个亚科。但是,近年来的研究对其单系性争议较大。为探讨其单系性和剑角蝗属等6属的系统发育关系,我们测定了剑角蝗科14种蝗虫的16S rRNA基因部分序列,并从GenBank中下载了1种蝗虫的同源序列。以蚱科的2个种作外群,用NJ、MP及ML法重建系统发生树。由三棵分子系统树中得出的系统发生关系与中国的分类系统差别较大,都不支持剑角蝗科是单系群,但与国外Kevan的系统相一致,提示我们国内的分类系统亟待修改和完善。长腹蝗亚科与斑腿蝗科的亲缘关系要近于与剑角蝗科的其他种类的关系。另外,尽管所测的红足剑角蝗和上海剑角蝗的16S rDNA的片段序列完全相同,我们仍不能断定二者是同一个物种[动物学报52 (2) : 302 -308 , 2006]。     

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。     

RAPD技术和DNA序列在蝗虫分子系统学研究中的应用

目前常用的蝗虫分类系统都是基于形态学建立起来的,但由于其主观性较强,不同的专家有不同的观点,因此争议较大。DNA序列中含有丰富的生物学信息,记载了生物进化的历史。根据DNA序列中的生物学信息研究蝗虫的系统发育,可为建立理想的蝗虫分类系统提供充足的分子证据。本文综述了RAPD与DNA序列技术在蝗虫分子系统学研究中的应用进展,并对二者在分子系统学研究中存在的问题做了简单介绍。     

中国凤蝶科昆虫地理分布的聚类分析

在对中国凤蝶科昆虫多样性分布统计的基础上,用特有性简约性方法构建中国凤蝶科昆虫的分布区分支图。结果表明,中国凤蝶在8大生物地理分布区中可分成6个聚类群,至少有5次大的隔离分化事件造成了目前我国凤蝶科昆虫的分布格局。分支图显示出东北区与蒙新区比其他分布区形成要早,华南区和西南区的凤蝶多样性最为丰富,推测其原因可能与生态环境等因素有关。     

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。     

基于Cyt b基因的网翅蝗科系统发生重建

研究测定了蝗总科25种蝗虫的线粒体Cyt b部分序列,并从GenBank中下载了19种蝗亚目昆虫的Cyt b基因相应序列片段。本文目的是要建立网翅蝗科的系统发育关系并说明网翅蝗科在蝗总科中的分类地位。以瘤锥蝗科的云南蝗Yunnanites coriacea和长额橄蝗Tagasta marginella作为外群,用MP法和贝叶斯法重建系统发生树。比对后的序列长度是384 bp,包括167个简约信息位点。A T平均含量为70.7%,C G 平均含量29.3%。分子系统树表明:网翅蝗科并不是一个单系群。网翅蝗亚科和竹蝗亚科并非单系群。现存的雏蝗属并非单系群,应该是多系群。分子系统学研究结果和传统的基于形态特征的网翅蝗科分类体系有很大的不同。     

蝗科高级阶元的分子系统发育(英文）

迄今,蝗科内各分类阶元之间的系统发生关系大部分是未知的。本文用来自中国24种蝗科昆虫的12SrDNA和16SrDNA2个基因的联合序列(共795bp)数据,以锥头蝗科的锥头蝗(Pyrgomorpha conica)为外群,重建了分子系统树。研究结果表明,在12SrDNA与16SrDNA组成的联合数据中,转换的替代速率明显比颠换的替代速率高得多,核酸的替代已经发生了饱和。分子系统树表明:斑翅蝗亚科是一单系群,该亚科是一个合法的亚科,但斑腿蝗亚科和蝗亚科都不是单系群;斑翅蝗亚科在蝗科内是一个相对原始的类群,而稻蝗亚科比斑翅蝗亚科相对进化,比蝗科的其他亚科的种类相对原始。     

中国蚱科昆虫分布格局的特有性简约性分析

我们用特有性简约性分析方法对中国蚱科昆虫分布格局和各分布区之间的关系进行了探讨。根据蚱科昆虫的分布,构建特有性简约性分析所需的矩阵,以东北区作为外群,用最大简约法通过穷尽式搜索得到分布区分支图。分布区分支图上8大生物地理分布区可分成4个聚类群：第一个聚类群是东北区;第二个聚类群是蒙新区;华中区、华东区及华北区组成第三个聚类群;华南区、西南区及青藏区则组成第四个聚类群。分布区分支图表明东北区与蒙新区比其他生物地理分布区形成要早,其原因我们推测可能与更新世的冰川活动有关。总体上来说,中国蚱科昆虫生物多样性南部比北部丰富,我们认为可从两方面来解释,一是更新世森林避难所的形成,二是生态环境的恶化。     

核基因序列在昆虫分子系统学上的应用

核基因中含有更加丰富的生物学信息,运用核基因序列或将核基因序列与线粒体基因序列相结合研究昆虫的系统发育正成为分子系统学领域的一种发展趋势.核糖体基因中18S rDNA、28S rDNA、ITS已在昆虫分子系统学中得到了广泛的应用.与核糖体基因相比,虽然编码蛋白的核基因应用于昆虫分子系统学的种类不少,但大部分都是应用于双翅目和鳞翅目昆虫的分子系统学研究中,能够成功地普遍用于多个目昆虫的系统学研究的核基因并不多.本文简要介绍了应用于昆虫分子系统学的核中核糖体基因和编码蛋白的核基因,并分析了核基因序列在分子系统学应用上的局限性和应用前景.     

土地利用变化对鸟类栖息地连通性的影响——以鄂州市为例

土地利用变化是造成栖息地破碎、缺失与退化的重要原因。生态网络能保护重要栖息地,促进栖息地之间的物质与能量流动,对区域土地利用规划和生物多样性保护具有重要意义。以鄂州市为研究区,基于CLUE-S模型预测现状延续、生态保护和城市扩张3种土地利用情景,将生境质量作为遴选生境斑块的依据之一,以鸟类最大迁徙距离为阈值构建生态网络,从连通概率指数PC和斑块重要性指数dPC两方面,探讨土地利用变化对鸟类栖息地连通性的影响。结果表明：(1)不同情景的地类数量和空间结构均有差异,与生态保护相比,城市扩张情景的建设用地增加11603.52 hm~2,林地、耕地和水体减少5041.8 hm~2、2540.16 hm~2、3385.8 hm~2,新城区、山地风景区与水体周边是主要变化区域;(2)现状延续和城市扩张情景的生境斑块降至235块和216块,网络出现破碎化,生态保护情景增至367块,网络结构完整但空间位置改变;(3)2004—2024年PC表现为先上升后下降再上升的趋势,生态保护的PC高于现状延续和城市扩张,且利于保护短距离迁徙鸟类;(4)生态保护情景边缘型和关键小型斑块得到保护,第一等级斑块增加,城...