中国缘蝽科部分种类细胞色素b基因序列及系统进化研究

以线粒体细胞色素b(Cyt b)基因作为分子标记,首次对缘蝽科4亚科14种昆虫进行序列测定,获得Cyt b基因412 bp的序列片段,该片段中碱基T、C、A、G的平均含量分别为34.2%、11.4%、35.7 %和18.7 %,A T平均含量为69.9 %,明显高于G C含量(30.1 %).密码子第3位点的A T含量高达82.8%,亚科间序列变异大,有193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,表明在亚科级关系上,姬缘蝽亚科最原始,蛛缘蝽亚科次之,巨缘蝽亚科和缘蝽亚科亲缘关系较近,为较进化种类.     

基于ND4和ND5基因序列分析的鳅超科鱼类系统发育关系

ND4和ND5是线粒体基因组中编码NADH脱氢酶亚基4和亚基5的两个蛋白质编码基因.该研究以鳅超科鱼类为研究对象,新测定了10个物种的ND4和ND5基因全序列以及中间的3个tRNA基因共212 bp的序列,结合从GenBank 下载的15个物种的15条序列进行序列比较和系统发育关系分析.结果显示:鳅超科鱼类ND4基因全长1380～1387 bp,以ATG为起始密码子,终止密码子为不完全终止信号;ND5基因全长1821～1839bp,同样起始密码子为ATG,终止密码子为TAA或TAG;ND4和ND5基因之间插入了3个tRNA基因,分别编码携带组氨酸、丝氨酸、亮氨酸的tRNA.ND4和ND5基因(包含3个tRNA基因)中A、T、G、C的平均含量分别为30.4%、27.3%、14.2%、28.1%,A+T(57.7%)的含量高于G+C(42.3%)的含量.转换与颠换比(Ti/Tv)平均值为1.586.选取斑马鱼和鲤鱼作为外类群,采用最大简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯推断法(BI)进行系统发育树的重建.三种方法的系统发育分析结果都显示:花鳅亚科、条鳅亚科、沙鳅亚科、平鳍鳅科及Vaillantellidae分别构成单系;它们的系统发育关系为:(Vaillantellidae+(沙鳅亚科+(花鳅亚科+(条鳅亚科+平鳍鳅科).这与线粒体全基因组和某些核基因(如RAG1基因)的研究结果类似,且支持率较高,表明ND4和ND5基因用于鳅超科鱼类的系统发育分析是可行的;但是该研究的结果有别于其他线粒体基因的分析结果,如基于cytb和D-loop基因进行的系统发育分析表明,条鳅亚科和花鳅亚科聚为姐妹群,再和平鳍鳅科聚在一起.这种差异可能是由于使用的基因长度差异造成的,长度越长,信息量越大,所反映的系统发育结果可能更加接近真实情况.     

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psaA和psbA基因的红索藻目系统发育研究

对红索藻目植物棘刺红索藻(Thorea hispida)的psaA和psbA基因进行扩增和测序,并与其它类群比对分析,分别用最大简约法、邻接法和贝叶斯法构建系统发育树。结果显示,psaA和psbA基因测得的序列片段分别为825和920 bp,psaA基因A、T、C、G碱基含量分别为29.9%、35.8%、16.5%和17.8%,psbA基因A、T、C、G碱基含量分别为27.5%、35.3%、16.8%和20.4%,两个基因A+T含量均高于C+G含量,说明两个基因在进化上均有碱基的偏好性。用3种方法所构建的系统树拓扑结构基本一致,红索藻目植物均聚合于一个分支,独立于其它类群,支持红索藻目为一独立的目。     

枣食芽象甲线粒体基因组全序列测定与系统发育分析

【目的】从线粒体基因组水平上探讨枣食芽象甲Scythropus yasumatsui与近缘种的系统发育关系。【方法】利用Illumina MiSeq测序平台对枣食芽象甲线粒体基因组进行测序,对基因组序列进行拼装、注释和特征分析;利用贝叶斯法和最大似然法构建基于象甲科13个物种的线粒体基因组13个蛋白质编码基因核苷酸序列的系统发育树。【结果】结果表明,枣食芽象甲线粒体基因组全长为16 472 bp (GenBank登录号: MF807224),包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和2个非编码控制区,37个基因的排列顺序与祖先昆虫的线粒体基因排列顺序一致。13个蛋白质编码基因的起始密码子为ATN,其中除了cob和nad1基因的完全终止密码子为TAG外,其余11个基因的完全终止密码子为TA(A)。22个tRNA基因中除了trnS1缺少DHU臂,反密码子由GCT变为TCT外,其余均能形成典型的三叶草结构。基于13个蛋白质编码基因序列构建的系统发育树结果显示,象甲科8个亚科系统发育关系为：(((隐喙象亚科(Cryptorhynchinae)+(象虫亚科(Curculioninae)+魔喙象亚科(Molytinae)))+长小蠹亚科(Platypodinae))+(粗喙象亚科(Entiminae)+Cyclominae亚科))+隐颏象亚科(Dryophthorinae)+小蠹亚科(Scolytinae))。【结论】在13种象甲科昆虫物种中,同属于粗喙象亚科的枣食芽象甲与南美果树象甲Naupactus xanthographus在系统发育树中聚为同一分支,表明基于线粒体基因组全序列的分子系统发育结果与传统的形态分类结果是一致的。     

基于COⅠ基因的中国广头叶蝉亚科系统发育初探

广头叶蝉亚科Macropsinae广泛分布于世界各地,其内部分类系统较混乱,部分族属级分类地位一直存在争议。本文选取23种叶蝉样本(内群22种+外群1种),分析其线粒体COⅠ基因部分片段的序列组成和遗传距离,基于最大似然法和贝叶斯法构建广头叶蝉亚科系统发育树。结果发现,COⅠ基因片段序列A+T含量(68. 3%)明显较G+C含量(31. 7%)高;遗传距离在种间、属间和亚科间的差异有统计学意义;系统发育树较好地支持了横皱叶蝉属Oncopsis和尖尾叶蝉属Pedionis的单系性,但广头叶蝉属Macropsis和暗纹叶蝉属Pediopsoides较为混乱。     

从Cyt b基因序列探讨Grophosoma属和Dybowskyia属的分类地位(半翅目:蝽科)

对蝽科11种昆虫的线粒体细胞色素b（Cyt b）基因部分序列进行测定和分析,在获得的长度为432bp的序列片段中,碱基T、C、 A、G的平均含量分别为38.8%、18.0%、31.6%和11.6%, A＋T平均含量为70.4%,明显高于G＋C含量（29.6 %）.密码子第三位点的A＋T含量高达86.1%.属种间序列变异丰富,有179个核苷酸位点发生变异,变异率为41.4%,碱基替换多发生于第三位点.以筛豆龟蝽Megacopta cribraria为外群构建的系统发育树表明：滴蝽属与蝽亚科其它属关系较远,条蝽属与蝽亚科其它属关系较近,结合形态特征与序列变异情况,支持将滴蝽属从蝽亚科划出并入舌盾蝽亚科,但条蝽属的分类地位仍需要进一步探讨.     

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。     

东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡线粒体基因组序列测定与分析

喜马拉雅雪鸡属国家二级保护动物,是生存海拔最高的鸡类,同时在维持生态平衡和鸟类高海拔适应性研究中具有重要的科研价值。本研究以东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡为研究对象,采用直接测序法,拼接组装获得该物种线粒体(mtDNA)全基因组序列,对mtDNA全序列进行注释和结构分析,并选择GenBank已提交的鸡形目鸟类mtDNA序列,利用邻接法构建系统发育树,为该物种的有效保护和开发利用提供分子水平的依据。结果表明:喜马拉雅雪鸡的mtDNA全长为16 691 bp,基因种类、数量及排列顺序与鸟类线粒体基因典型排列顺序一致。基因组核苷酸含量为A:30.2%;T:23.9%;C:32.2%;G:13.8%;(A+T)含量(54%)略高于G+C (46%)含量,AT-skew为0.116 7,有一定的碱基偏好。在本研究中,东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡起始密码子以ATG为主,终止密码子以TAA为主。预测了22个tRNA的二级结构,均能形成典型的三叶草结构,共有错配25处,以GU错配为主,喜马拉雅雪鸡tRNASer (UCN)基因比藏雪鸡的tRNASer (UCN)基因多出3个碱基;系统发育树构建表明雪鸡与鹌鹑关系最近,我们发现东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡与甘肃阿克塞自治县喜马拉雅雪鸡形成两个独立的进化支。     

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。