基于mtDNA CO I基因的十种长小蠹分子系统进化研究 (鞘翅目:长小蠹科)

全世界记录的长小蠹(鞘翅目:长小蠹科)有1 500余种,其分类地位一直存在争议.本研究通过分子基因信息探讨长小蠹科昆虫的分子系统进化关系,测定了中对长小蠹Euplatypus parallelus(Fabricius)、希氏长小蠹E. hintzi Schaufuss、散对长小蠹E. solutus Schedl、杯长小蠹Dinoplatypus cupulatus Chapuis、小杯长小蠹D.cupulatulus Schedl、芦苇黄截尾长小蠹D.calamus Blandford、五棘长小蠹Diapus quinquespinatus Chapuis、锥长小蠹Treptoplatypus solidus Walk、栎长小蠹Platypus quercivorus Murayama和东亚长小蠹P.lewosi Blandford等长小蠹科5属10种mtDNA CO I基因部分序列(549 bp);采用MEGA3.1分析了序列组成及遗传距离,应用PAUP4.0分别构建了长小蠹NJ,MP和ML等3种分子系统树,同时结合长小蠹的形态分类,探讨10种长小蠹及其所在属的系统进化.结果表明:长小蠹科昆虫在碱基使用频率上有很大的偏向性;长小蠹科与外群小蠹科松瘤小蠹Orthotomicus erosus Wollaston之间的遗传距离(0.288～0.338)远大于科内种间距离(0～0.226);Diapus属分化最早,Euplatypus属独成一支,Treptohlatypus,Dinoplatypus和Platypus 3属分化为一支.长小蠹科分子系统进化研究结果与Wood(1993)新修订的分类系统基本一致,说明长小蠹科的分类系统更趋于合理.     

长蠹科几种检疫性害虫的ND4基因序列及系统进化

长蠹科昆虫严重危害林木和仓贮物品。应用非损伤性DNA测序技术测定了来自不同国家的长蠹科害虫的线粒体DNA ND4 基因的部分序列。在获得的204 bp的序列中,5种昆虫的序列变异丰富,多数变异发生在密码子的第3位点上。用PAUP3.1.1数据分析软件构建了5个种的合意简约树。并将实验结果与形态学特征比较分析,探讨5个种及所在属的系统进化。结果表明：双钩异翅长蠹所在的异翅长蠹属分化最早,其次是竹大长蠹所在的大长蠹属、双棘长蠹和黑双棘长蠹所在的双棘长蠹属及红艳长蠹所在的钻木长蠹属。双棘长蠹和黑双棘长蠹隶属同一个属,遗传关系最近,分化最晚,与形态学研究结果相吻合。     

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。     

外来入侵种红脂大小蠹COⅠ基因分化的研究

红脂大小蠹Dendroctonu svalens LeConte为近年来危害最为严重的外来入侵生物。本研究利用特异引物扩增出红脂大小蠹COⅠ基因序列(GenBank登录号:GQ495096-GQ495128),在160个位点中发现3个该种与大小蠹属其他种不同的特异位点;比较不同地理种群的红脂大小蠹,发现中国种群间遗传分化不明显,说明入侵种的瓶颈效应,而遗传变异是入侵种与环境长期互作的结果;基于COⅠ基因序列比对的研究发现,入侵中国的红脂大小蠹与该虫原发生地北美洲部分种群具有同源性。     

12种双棘长蠹属昆虫(鞘翅目:长蠹科)的鉴定特征

【目的】双棘长蠹属Sinoxylon(非中国种)是我国禁止进境的检疫性有害生物。双棘长蠹属昆虫不同种类在形态上十分相似,往往难以准确鉴定。为解决双棘长蠹检疫鉴定中缺少形态特征图的困难,本文开展了有关双棘长蠹鉴定特征的研究,以期为这些双棘长蠹的检疫鉴定提供参考依据。【方法】选取我国口岸截获和国内采集的12种双棘长蠹属昆虫,即黑双棘长蠹、相似双棘长蠹、红角双棘长蠹、苏丹双棘长蠹、折缘双棘长蠹、小横双棘长蠹、阔齿双棘长蠹、角豆双棘长蠹、三胝双棘长蠹、粗双棘长蠹、萨西双棘长蠹和橼子双棘长蠹作为研究对象,从虫体体长、侧面观、触角形态、鞘翅斜面上的双棘、刚毛、侧缘瘤突及其他鉴定特征等方面对这12种双棘长蠹进行比较分析。【结果】12种双棘长蠹成虫体长从4.0~8.6 mm变化较大;图示了成虫侧面观;这些双棘长蠹的触角可根据触角棒长度与棒节第二节宽度的比例分为三指型和三叶型;斜面上双棘形态和位置变化多样;鞘翅斜面上的刚毛可分为倒伏型、直立型和无毛型;结合体长和其他特征,列出了这12种双棘长蠹的检索表。【结论】双棘长蠹触角的类型、斜面上的双棘形态、位置和斜面上刚毛类型可作为主要的鉴定分类特征。     

进口竹藤中竹长蠹五近似种的鉴别(鞘翅目:长蠹科)

介绍了近年从进口竹藤检疫中多次截获的5种竹长蠹:双窝竹长蠹 Dinoderus bifoveolatus (Wollaston)、小竹长蠹D. brevis Horn、日本竹长蠹D. japonicus Lesne、竹长蠹D. minutus Fabricius及小点竹长蠹D. ocellari Stephens,分别介绍了头、前胸背板、鞘翅、腹面及足的主要鉴别特征,并编制了这5个近似种的检索表.     

基于mtDNA-COⅡ基因部分序列探讨蟋蟀科五属的进化关系（直翅目：蟋蟀科）

采用DNA测序技术并比较了蟋蟀科5个属：斗蟋属Velarifictorus、棺头蟋属Loxoblemmus、油葫芦属Teleogryllus、灶蟋属Gryllodes和蟋蟀属Gryllus以及蛉蟋科针蟋亚科Allonemobiussocius的mtDNA-COⅡ基因部分序列,依据分子数据建立了5个属的系统发育关系。结果显示A、T、C和G碱基含量分别为34．8％、35．3％、19．3％和10．6％,AT含量（70．1％）仅略高于半翅目锥猎蝽和缨尾目。分子系统树显示,油葫芦属黄脸油葫芦与蟋蟀属家蟋亲缘关系较近。显示油葫芦属与斗蟋属的亲缘关系较近。并且,棺头蟋属的多伊棺头蟋和窃棺头蟋先聚合,这与形态学特征的结果相符。     

大小蠹来源地的COⅠ基因标记

【背景】大小蠹属昆虫是重要的林木害虫,我国口岸有多次截获记录,确定大小蠹的来源地可以有针对性地加强对大小蠹的检验检疫工作。【方法】测定了5种高风险大小蠹(红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹、落叶松大小蠹和间大小蠹)共12个样本的线粒体DNA细胞色素氧化酶C亚基Ⅰ基因(COⅠ)的部分序列。【结果】利用巢式PCR技术,在不同种类的大小蠹样本中均获得了530bp的靶标片段,比对分析显示,不同种大小蠹之间的COⅠ序列差异显著,同种大小蠹不同个体之间的COⅠ序列存在一定的差异,但差异不显著。系统进化树分析结果显示,大小蠹可以明显分为2支,其中,间大小蠹单独为一分支,另一分支由红脂大小蠹、红翅大小蠹、中欧山松大小蠹和落叶松大小蠹组成;同时,同种大小蠹不同个体的来源情况在进化树中有一定体现。【结论与意义】COⅠ基因可以较好地反映样本的来源地,对今后制定大小蠹的具体检验检疫措施有实际指导意义。     

基于线粒体COⅠ基因序列的小萤叶甲属部分种类分子系统学研究（鞘翅目：叶甲科：萤叶甲亚科）

本文目的是通过对小萤叶甲属部分种类的线粒体COⅠ基因进行比较,探讨小萤叶甲属昆虫进化与寄主植物之间的关系,同时对几种分类地位模糊的昆虫进行分析和归类。测定了我国菱角萤叶甲Galerucella birmanica Jacoby和褐背小萤叶甲Galerucella grisescens Joannis以及小猿叶甲Phaedon brassicae Baly线粒体COⅠ基因720 bp序列,并调用GenBank中小萤叶甲属等其他8种昆虫的同源序列,对序列的碱基组成、转换颠换、遗传距离等进行了分析。并以小猿叶甲为外群,分别采用邻接法（NJ）、最大简约法（MP）和贝叶斯推论法（BI）建立这些种的分子系统发育关系。序列分析结果表明：小萤叶甲属昆虫COⅠ基因A+T含量平均为71.8％,存在较强的A+T含量偏向性,氨基酸的变异率为18.3％; 小萤叶甲属与外群之间的遗传距离(0.169～0.198)远远大于属内种间的距离(0.001～0.134)。依据分子系统树结果我们推测小萤叶甲属昆虫的进化与寄主植物之间有着显著的关系,在传统分类学上曾隶属于其他属的几种昆虫与小萤叶甲昆虫有着更近的亲缘关系。     

蝗总科部分种类Cyt b基因序列及系统进化研究

蝗总科8个科10个种的线粒体DNA细胞色素b(Cyt b）基因部分序列被测定分析,比较同源性,计算核苷酸使用频率并构建NJ分子系统树。在获得的432bp的序列中,A T约占70.4%,其中177个核苷酸位点存在变异（约占41.0%）,DNA一级序列数据显示,该8科蝗虫间DNA序列变异丰富。用日本蚱作外群构建的NJ树表明：瘤锥蝗科较为原始,而癞蝗科与槌角蝗科关系较近,为比较进化的类群,蝗总科8科的起源关系为：瘤锥蝗科→班翅蝗科和锥头蝗科→斑腿蝗科→剑角蝗科→网翅蝗科→槌角蝗科和癞蝗科,上述研究结果与传统形态分类学结论不完全一致,并就此进行了讨论。     

基于mtDNA COⅠ基因序列的云南榕母管蓟马不同地理种群的遗传分化分析

榕母管蓟马Gynaikothrips ficorum （Marchal）是一种已扩散至各大洲的榕树主要害虫, 目前在云南省热带及亚热带区域发生危害亦较为严重。为了揭示榕母管蓟马在云南省不同地理种群间的遗传变异, 测定了10个地理种群145个个体的mtDNA COⅠ基因的646 bp序列, 对地理种群间的序列变异和遗传分化进行了分析。结果表明： 10个地理种群间的COⅠ基因共有38个变异位点和6个单倍型, 其中1个单倍型为8个种群所共享。种群间的遗传距离范围为0~0.043, 其中瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡种群间的遗传距离最小, 宜良和陇川、 墨江种群间的遗传距离最大, 种群遗传距离大小与其相对地理距离的远近之间没有相关性。分子方差分析显示3组（组1： 陇川、 瑞丽、 芒市、 玉溪、 呈贡、 墨江、 临沧、 勐腊8个种群; 组2： 蒙自种群; 组3： 宜良种群）之间已经具有明显的遗传分化, Fst值为0.9828（P<0.05）, Nm值为0.01, 但是仅0.0172的遗传变异来自组内。采用邻接法（NJ）构建分子系统树, 单倍型被分成3组与各自的地理区域相对应的簇群, 各组之间未发现共享的单倍型。分子系统树显示3组的聚类结果与地理分布格局并不对应。综合采集地寄主植物的状况, 初步推测蒙自和宜良种群出现的遗传分化可能是由于寄主植物生长状况及品种不同引起的。各地理种群中的单倍型在网络中介图上散布在不同的分布群中, 缺乏明显的地理分布格局。     

基于CO Ⅰ基因部分序列对尾凤蝶属(鳞翅目,凤蝶科)四种蝴蝶分子系统关系及相关问题的探讨

为了探讨中国尾凤蝶属的系统发生关系,对中国产4种尾凤蝶属蝴蝶的细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ)基因的部分序列进行了分析.在获得的636bp的序列中,有59个变异位点,47个简约信息位点;A、T、G、C碱基的平均含量分别为29.5%、40.8%、13.9%及15.8%;表现出明显的A T含量(70.3%)偏异.采用NJ、MP、ML法构建了分子系统树,结果表明尾凤蝶属二尾种组与多尾凤蝶亲缘关系较近,而三尾凤蝶较早分化出来.同时结果表明丽斑尾凤蝶和二尾凤蝶的COⅠ基因没有序列差异.对这2个物种3个个体的COⅡ基因进行了测序,结果也没有序列的差异,表明丽斑尾凤蝶和二尾凤蝶可能是同物异名.而三尾凤蝶的遗传多样性较为贫乏.     

小蠹亚科的分类地位(鞘翅目,象虫科)

许多学者将小蠹作为象虫总科Curculionoidea中一个独立的科Scolytidae,而目前国际上普遍认为小蠹为象虫科Curculionidae中的一个亚科,即小蠹亚科Scolytinae。Erichson在1842年即提出了小蠹为象虫科的一个亚科,20世纪以R.A.Crowson为代表的学者对此观点表示支持并进行了较为严谨的科学论证,而以S.L.Wood为代表的另外一些学者则坚持小蠹的科级地位,我国学者蔡邦华、殷惠芬等一直沿用该分类系统。近20年来,国际上许多学者通过对小蠹类昆虫的成虫和幼虫外部特征的深入研究,以及支序系统学和分子生物学等一些最新结果,普遍认为小蠹类昆虫应为象虫科的一个亚科,这一观点已被国际上广泛接受。本文全面介绍了小蠹分类研究的历史及新的研究进展,并提出和建议采用"小蠹亚科"这一分类地位,与象虫亚科并列,均隶属于象虫科。     

基于线粒体COⅠ基因序列分析宝贝科主要类群的系统发生关系

新测了分布于我国海南沿海的11种宝贝科软体动物的线粒体COⅠ基因序列,结合GenBank中17种该科动物的同源性序列片段,基于不同的数学模型,以邻接法、最大简约法和贝叶斯法构建了宝贝科分子系统树.结果表明:卵宝贝亚科Cypraeovulinae是一个单系群;宝贝亚科Cypraeinae和鼻贝亚科Nariinae并非姊妹群,其中,宝贝亚科明显为多系发生,而鼻贝亚科中除疹贝属而外的其他类群可能为单系发生;所有系统树均支持形态学上焦掌贝、绶贝、眼球贝、葡萄贝以及疹贝的单系性及属级分类阶元的界定.鉴于疹贝属在系统树中的特殊位置,建议将其归于宝贝亚科;而龟甲贝和林希那贝间的系统发生关系及其分类地位还有待于进一步探讨.     

基于mtDNA COⅠ和Cytb基因序列对南中国海不同海域波纹唇鱼群体遗传多样性的研究

研究以海南陵水、马来西亚、西沙、南沙4个海域共101尾波纹唇鱼作为研究对象, 通过线粒体DNA的COⅠ和Cytb基因序列分析方法对波纹唇鱼进行了遗传多样性研究。经PCR扩增、克隆与序列测定, 分别获得1560 bp COⅠ基因和1141 bp Cytb基因序列。两者多态性遗传参数统计显示, 101尾个体分别存在23 (COⅠ)和30 (Cytb)个变异位点, 分别检测出20 (COⅠ)和27 (Cytb)个单倍型, 总群体单倍型多样性(Hd)分别为0.629 (COⅠ)和0.755 (Cytb), 平均核苷酸差异数(K)分别为1.195 (COⅠ)和1.424 (Cytb), 核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.00077 (COⅠ)和0.00126 (Cytb)。分子方差分析(AMOVA)结果分别为26.26% (COⅠ)和4.22% (Cytb)的变异来自群体间, 73.74% (COⅠ)和95.78% (Cytb)的变异来自群体内。同时, 两个基因的单倍型网络图呈星状放射结构, 不同地理来源的单倍型无明显分支, 呈交错分布, 没有体现地理差异性。研究初步认为, 波纹唇鱼的遗传多样性处于较低水平, 遗传分化存在但不显著, 该结果可为今后波纹唇鱼的种质资源保护工作提供必要的科学依据。       

基于线粒体COⅠ基因部分序列的缅甸安小叶蝉地理种群遗传多样性研究

缅甸安小叶蝉Anaka burmensis是一种取食竹子的害虫,为了探讨该物种不同地理种群的遗传多样性,本研究首次基于线粒体COⅠ基因部分序列对我国26个地理种群共241个样本进行了研究,选取长度为615 bp的基因序列,并运用DNASP、MEGA等分析得出,该片段中有546个保守位点、69个变异位点和33个单倍型。种群的单倍型多样性指数为0.845,核苷酸多样性指数为0.008 77,基因流为0.598 5,种群间的固定系数为0.729 15,表明种群间遗传多样性水平高、遗传分化大、基因交流水平较低。中性检验Tajima's D为-1.658 98,0.10P0.05,Fu's Fs值为-5.787,P0.10。分子变异结果显示,该物种遗传变异主要来自种群间,变异百分率为72.92%,而种群内的遗传变异低,仅为27.08%。研究结果得出该物种遗传结构,可为今后从事叶蝉类昆虫的分子生物学研究及该虫的防治提供理论基础资料。     

基于线粒体COⅠ基因部分序列的长江口舌鳎科鱼类系统分类研究

为了确定线粒体COⅠ基因在长江口舌鳎科鱼类系统分类及物种鉴定中的作用,本实验采用线粒体COⅠ基因特异扩增测序及GenBank已有序列联合配对分析的方法,对长江口舌鳎科2属9种鱼类39个COⅠ基因片段的序列进行比较和系统进化研究。采用MEGA 5.0软件进行统计分析,舌鳎科鱼类该片段的平均AT含量高于GC含量,第1密码子位点含量最高(51.8%～57.3%,平均53.8%),第2密码子的含量稳定,均为42.0%,第3密码子变化范围最大(28.1%～37.8%,平均32.4%)。依据Kimura-2-parameter模型,9种舌鳎科鱼类种间遗传距离平均值为0.191,种内为0.003,种间遗传距离是种内的63.7倍。采用最大简约法(MP) 和邻接法(NJ)构建系统发育树,显示长江口舌鳎科鱼类为明显的单系群,但舌鳎科鱼类内部的系统发育关系与形态分类划分的亚属并不完全一致,其中须鳎属的日本须鳎(Paraplagusis japonica)与拟舌鳎亚属的宽体舌鳎(Cynoglossus robustus)聚为一支。虽然三线舌鳎亚属的种类均可聚为独立的分支,但短吻三线舌鳎(C. abbreviatus)与紫斑舌鳎(C. purpureomaculatus)、长吻红舌鳎(C. lighti)与短吻红舌鳎(C. joyneri),两组间种间遗传距离分别为0.002和0.007,两组物种间均存在同种异名现象。本研究表明,线粒体COⅠ基因作为分子标记除了能筛选出同种异名种类外,还能够对舌鳎科鱼类进行有效的物种鉴定和系统进化分析,线粒体COⅠ基因作为分类条形码是可行的。