蚜虫的分子系统学研究概况

蚜虫是一类重要经济昆虫,大多是经济植物害虫,但有些是重要的资源昆虫,如五倍子蚜,由于其体小、生活周期复杂、有多态现象及生物型的分化,故仅依靠形态特征常难以区分近缘种类,更不用说种下生物型的区分。从70年代以来,生化和分子生物学方法被广泛地用于蚜虫的系统学研究,本文对采用过的蚜虫分子系统学方法、研究过的蚜虫种类、研究内容和主要结果进行了综述。1蚜虫分子系统学的研究方法纵观蚜虫分子系统学的研究史,可以分成前后两个阶段。从对年代后期到80年代后期的10余年间,以酶蛋白的电泳分析为主,从80年代后期以来,则以核…     

昆虫核酸分子系统学研究进展

本文从研究对象、方法、类群、内容等方面综述了近十年来昆虫核酸分子系统学研究进展概况。文中首先介绍了ＲＦＬＰＡ、探针杂交及ＤＮＡ指纹、ＰＣＲ与ＲＡＰＤ－ＰＣＲ、顺序分析方法及应用情况,列举了在双翅目、膜翅目、同翅目、直翅目等目昆虫中的研究进展,并从居群遗传结构、分类学研究、系统发育和分子进化４个方面总结了昆虫核酸分子系统学的研究内容和主要成果,最后指出ＲＡＰＤ－ＰＣＲ与ＲＦＬＰ联合用于测序是近期昆虫分子系统学上最有应用价值的方法。     

基于线粒体ND2基因的直翅目部分种类分子系统发育分析

测定了39种直翅目昆虫线粒体ND2基因全长序列,联合GenBank中41种直翅目昆虫的ND2基因序列,探讨ND2基因在解决直翅目系统发育分析上的功效,为建立直翅目的主要类群之间稳定的系统发育关系提供更多的数据。研究结果表明,直翅目昆虫的ND2基因序列全长为996～1 029 bp,平均长度为1 020 bp,A+T含量平均为73%。用贝叶斯法(Bayesian,BI)、最简约法(maximum parsimony,MP)和最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统树,SH检验显示,RAxML法构建的ML树似然值最大,与PAUP*的ML法构建的ML树差异显著,而与贝叶斯树和简约树没有明显差异。所有系统树都显示直翅目为单系群;而蝗亚目的剑角蝗科、网翅蝗科、槌角蝗科和斑腿蝗科均不是单系群,锥头蝗科与瘤锥蝗科亲缘关系较近,这与Otte分类系统一致。螽亚目基本由两大分支构成,一支是蝼蛄总科和蟋蟀总科聚集而成,且具有很高的置信度;另一大分支由螽斯总科独自构成。     

棕头鸥线粒体基因组全序列测定与分析

基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了棕头鸥(Larus brunnicephalus)的线粒体基因组全序列。结果表明,棕头鸥线粒体基因组全长16 769 bp,GenBank登录号JX155863。基因含量和排列次序与红原鸡一致,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和一个D-loop区(控制区)。除COI基因以GTG、ND3基因以ATT为起始密码子外,其余11个蛋白质编码基因均以ATG起始。11个蛋白质编码基因以典型的完全终止密码子AGG、TAG、TAA或AGA终止,COIII和ND4基因为不完全终止密码子T。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer(AGN)缺少DHU臂,tRNAPhe的TψC臂出现第4种排列形式。预测的棕头鸥12S和16S rRNA二级结构分别包括4个结构域47个茎环和6个结构域60个茎环。其他鸟类控制区发现的F-box、E-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB-boxes(1-3)也存在于棕头鸥中,预测了控制区H链复制起始序列OH和双向复制起始序列LSP/HSP。系统发育分析支持将棕头鸥划归为面具鸥族(Masked gulls)。     

分子系统发生学

内容简介:分子系统发生学是应用分子数据重建系统发生关系的学科。本书全面系统地论述了分子系统发生学的基础、原理、方法及应用。全书由18章组成,可以归纳为五大部分:第一部分包括第1～3章,分别介绍了系统发生和系统树的基本知识;第二部分包括第4～7章,是分子系统发生分析的基础,其中第4章和第5章是分子系统发生学的信息学     

基于线粒体12S rRNA和ND5基因序列的中国飞蝗属3亚种系统发育关系研究

对分布于中国的飞蝗Locusta migratoria Linnaeus 3亚种的线粒体12SrDNA(487bp)和ND5(451bp)基因的部分序列进行测定,与已知全线粒体基因组全序列的非洲飞蝗亚种进行序列比较,并在此基础上对ND5基因,以斑腿蝗科瘤喉蝗Parapodisma mikado为外群,重建MP树。基于序列长度的限制,将两基因联合分析重建了1棵最简约无根树。在对准的4个亚种共有的481bp的12SrDNA和451bp的ND5片断序列比较中,AT含量明显高于GC含量。由序列差异来看,哑洲飞蝗和东亚飞蝗序列相似度高,非洲飞蝗和西藏飞蝗相似度高,ND5基因的MP树和联合树也支持这个结论。由于大陆漂移和青藏高原隆起的特殊地质事件,正好解释了非洲飞蝗和西藏飞蝗的相似性,支持西藏飞蝗为单独1亚种,与非洲飞蝗为同一起源地,与其它2亚种相区别。     

昆虫学研究的Internet资源

互联网的发展给昆虫学的研究开辟了新的道路。该文简要介绍了Internet以及在昆虫学研究和教学中的应用概况 ,并从虚拟图书馆、数据库、在线工具、网上期刊、课程网站以及个人网页 6个方面系统介绍了昆虫学研究的Internet资源     

斑翅草螽线粒体基因组序列测定与分析

已经测定的昆虫线粒体基因组中, 直翅目草螽亚科的疑钩额螽Ruspolia dubia线粒体控制区长度最短, 仅70 bp。为此, 本研究采用L-PCR结合二次PCR扩增策略对另一种草螽亚科昆虫斑翅草螽Conocephalus maculates线粒体基因组序列进行了测定。序列注释发现: 斑翅草螽线粒体基因组序列全长15 898 bp, A+T含量为72.05%, 基因排列与典型的节肢动物线粒体基因组一致。全部蛋白质编码基因以典型的ATN作为起始密码子, 9个蛋白质编码基因具有完整的终止密码子, 其余4个以不完整的T作为终止信号。除trnS^AGN外, 其余21个tRNAs均可折叠形成典型的三叶草结构, 依照Steinberg等(1997)线粒体特殊tRNA结构类型-9, trnS^AGN的DHU臂形成一个7 nt环, 反密码子臂则长达9 bp, 含1个突起碱基, 而不是正常的5 bp。斑翅草螽与其他直翅目昆虫线粒体基因组的主要区别在于, 在trnS^UCN和nad1, nad1和trnL^CUN基因间各存在一段罕见的、大段的基因间隔序列, 长度分别为78 bp和360 bp。其中, 位于nad1和trnL^CUN之间的基因间隔序列N链可形成一个包含完整起始、终止密码子(ATT/TAA)、编码103个氨基酸的未知开放阅读框。同义密码子使用偏好与线粒体基因组编码的tRNA反密码子匹配情况无关, 但与密码子第3位点的碱基组成紧密相关; 相对密码子使用频率(relative synonymous codon usage, RSCU)大于1的密码子, 其第3位点全部是A或T。在已经测定的直翅目昆虫线粒体基因组tRNAs中, 均存在一定数量的碱基错配, 且以G-U弱配对为主, 表明G-U配对在线粒体基因组中可能是一种正常的碱基配对形式。本研究测定的斑翅草螽线粒体基因组序列, 和先前已经测定的直翅目线粒体基因组序列一起, 可以为重建直翅目的进化历史提供数据资源。     

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。