题目：中国叶甲科昆虫部分种类线粒体COI基因的分子进化与系统学研究

　　叶甲科(Chrysome lidae)昆虫也称“金花虫"、“花潜”，属鞘 翅目(C0leoptera)叶甲总科(Chrysomeloidea)，分布于世界各地，以温 带、亚热带地区种类最丰富。本科中的许多种类是农林、蔬菜、牧草的 重要害虫，危害植物的叶、茎及根部。叶甲作为农牧业重要的害虫一直受 到生物学家们的重视。生物学工作者长期以来为了寻求叶甲防治方法， 一直进行着有关叶甲生物学的基础研究，包括系统学研究。在分类系统 上，最初是集中在形态学方面，随着科学技术的发展，各种研究也日趋 广泛和深入。上世纪末，研究者开始进行一些亚显微结构及分子方面的 研究。近年来，昆虫系统演化热点已转入分子水平。线粒体基因组由于 其特有的遗传学特点，成为研究真核生物分子遗传学、发育生物学和分 子系统进化的一种重要的模式体系。线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基 因由于其分布的普遍性、序列和结构的相对保守性而被广泛应用于不同 分类阶元层次上的分子系统学研究。本研究采用PCR产物直接测序法测 定了叶甲科3个亚科lO属14种昆虫COl基因，并从NCBI下载了四种相 关叶甲昆虫的462bpCOI基因片段，同时还从NCBI下载一种负泥虫 Crioceris duodecimpunctata的相应序列为外群序列。利用ClustalX 进行序列比对， MEGA2.1进行序列组成统计。PAUP,4.O blO(PPC)对数 据集系统发育信号进行评估，并以NJ、MP，ML和贝叶斯系统发育推论法 分别重建系统发生树。得出结论如下： 　　1、对18种叶甲线粒体COl基因序列进行分析，COl基因序列表现 出一定的A+T偏向性(64.6%)。碱基转换替换呈现T←→C偏向性；颠换 的发生主要以T←→A为主，且大都发生在密码子第三位。 　　2、叶甲线粒体COl基因中核苷酸的替代转换与颠换值之比R为0.9： 转换和颠换与遗传距离呈线性关系；说明转换和颠换尚未达到饱和。R 值表现了昆虫线粒体DNA的典型的距离依赖性。对数据组进行树长分布 分析和PTP检验，两者均显示该数据组包含较强的系统发育信号。 　　3、基于COI基因在MEGA2.1中构建了叶甲科的NJ、MP树，在 PAUP4.O*b中分别构建了叶甲科的NJ、MP、ML、BI基因树及四种树的合 一树，并采用基于似然值的KH-和SH检验比较了这些系统树，结果认为 ML树的似然值(一Ln L)最小，但它们的似然值差异没有达到统计学显 著性。除PAUP4.O*b中的MP树外，各树的一致性和统计学支持较好，同 一属内的种间以很高的置信度优先聚一枝，亚科内的不同属间基本为单 系性，且枝间分歧小于枝内分歧。 　　4、发现瓢萤叶甲属Oides总是和叶甲亚科Chrysomelinae聚在一起， 然后与跳甲亚科A1ticinae相聚。笔者认为将瓢萤叶甲属归于萤叶甲亚 科Galerucinae似乎有待商榷。 克萤叶甲属 Cneorane和守瓜属 Aulacophora的亲缘关系非常亲密。 　　5、叶甲亚科和跳甲亚科的关系似乎更近缘，而萤叶甲亚科和前两者 的关系较远。这一结论与前人在形态学、支序系统学、及细胞分类学的 结论相矛盾。 　　6、运用COI基因的核苷酸序列对叶甲科昆虫进行系统研究时，各属 种间的分类关系都比较明确，得到的树的拓扑结构大都一致。因此，COI 基因在对叶甲科科下种属阶元的分类与进化关系研究中，是一个有效的 分子标记。但在亚科水平的分析中，可能还存在一定的不足。 　　本研究对叶甲科14种昆虫mtDNA COI基因的部分序列进行了测定， 通过向GenBank提交所测叶甲基因序列，与世界昆虫学界共享序列数据。 通过后续分析，对COI基因在叶甲科昆虫中的分子进化特性与系统发育 应用进行了初步研究，为探讨中国叶甲科昆虫的分子进化，建立该科分 子水平系统发育关系提供分子生物学方面的证据，有助于建立正确与完 善的分类体系。