● 摘要
蜻蜓目昆虫既是一类天敌昆虫，又是药用和食用的资源昆虫，同时也 是水体污染程度的指示昆虫之一，在解决“古翅类”系统发育问题方面也是极好 的实验材料。目前对其形态学、分类学、生态学、行为学、生理学、生物地理学、 细胞分子生物学等多方面进行过研究。在分子系统学方面，国外研究者利用线粒 体DNA（mtDNA）的16S rRNA、Cyt b、COI、COIl和12S rRNA基因对蜻蜒目 部分类群进行过系统发育关系的研究，我国在这方面的研究尚属空白，而用Cyt b 基因序列对差翅亚目间的不同类群进行分子系统学研究在国内外尚无报道。 本研究从分子生物学角度入手，以mtDNA的Cyt b基因作为分子遗传标记， 用昆虫Cyt b基因的特异性引物进行PCR扩增及DNA测序，共获得蜻蜒目差翅亚 目4科14属19种及束翅亚目的1种为外群共20种蜻蜒21条Cyt b基因部分序列 （576 bp），利用MEGA2.1、PHYLIP3.6a及MrBayes V3.0等相关分子生物学软件 进行序列组成分析并构建系统发育树，从分子水平上对差翅亚目蜻科部分类群属 种间关系及差翅亚目部分科间的系统进化关系进行了研究，得到以下几点结论： 1.在不包括外群在内的所有种类的2O条Cyt b基因序列中，A+l平均含量为 69.6％，G+C平均含量为30.4％，表现出A+T含量远高于G+C含量（蜻科8属 13种：A=31.O％、T=38.6％、C=17.4％、G=13.0％；差翅亚目4科7种：A= 31.3％、T=38.3％、C=17.6％、G=12.8％）。密码子第三位点A+T平均含量最高， 第二位点次之，第一位点最小。密码子第二位点T的使用最频繁，第三位点G的 含量最低，反映出Cyt b基因在密码子的使用上具有偏向性。在氨基酸组成上，576 bp的核苷酸共编码192个氨基酸，所有种类均不含半胱氨酸（Cys），只有19种氨 基酸，其中亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）和苯丙氨酸（Phe）的使用频率较高。 2.在所获的20条Cyt b基因序列中（不包括外群）核苷酸的替换总体表现为 转换略高于颠换（转换与颠换的比值R=1.2）。不同密码子位点的核苷酸替换具有 明显的差异，在密码子第三位点，转换与颠换发生的频率都很高，这是同密码子 第三位承担较小的进化压力，所发生的碱基替换较少引起氨基酸的替代相一致的。 转换主要是T与C之间的转换，而颠换主要发生在A与T之间，没有C与G之 间的颠换。 3.对蜻科8属13种蜻蜒用几种建树方法所产生的分子系统树的拓朴结构大 致相似，基本分为4大聚类簇，灰蜻属的种类优先相聚，再和宽腹蜻属的种类聚 为第Ⅰ聚类簇：锥腹蜻属和褐蜻属的种类相聚为第Ⅱ聚类簇：赤蜻属与脉蜻属、 曲缘蜻属的种类聚为第Ⅲ聚类簇，反应了这3属的亲缘关系较近；黄蜻属的两个 地理种群以100％的置信值相聚在一起，独立为一枝，位于系统树的基部，构成聚 类簇Ⅳ。综合各系统树的结果，可以反映出蜻科是一个单系群；灰蜻属是较为进 化的一个类群，宽腹蜻属和它的关系最近；黄蜻属相对较古老一些。通过Cyt b基 因576 bp序列构建的各种分子系统树显示，该聚类结果基本和传统分类上蜻科各 亚科的划分结果相一致。蜻科8属各属间的系统发育关系为：（（（（灰蜻属+宽腹蜻 属）+（锥腹蜻属+褐蜻属））+（脉蜻属+（曲缘蜻属+赤蜻属）））+黄蜻属），其中 灰蜻属是较进化的类群。 4.对差翅亚目4科7种蜻蜒用不同建树方法所构建的分子系统树来看，其拓 扑结构完全相同，4科独立构成4个聚类簇，蜻科的种类相聚成第Ⅰ聚类簇，与蜒 科的种类形成姐妹群关系，蜻科和蜒科均组成一个单系的进化分支，春蜓科、大 蜻科各自独立为一支，大蜻科位于系统树的基部。各种分子系统树的拓扑结构支 持了差翅亚目是单系群的观点。通过序列比较和进化树分析，建议将春蜒科提升 为春蜒总科，确定了将大蜻亚科从伪蜻科中分离出来提升为大蜻科是正确的观点。 差翅亚目4科之间的系统进化关系为：大蜻科→春蜒科→蜒科→蜻科，其中蜻科 是较为进化的类群。 5.运用Cyt b基因的核苷酸序列对蜻蜒目差翅亚目部分类群进行系统进化分 析，结果显示：科内属间的系统关系比较明确，得到的系统发育树的拓扑结构基 本一致，且各属间分支的置信值都比较高，而属内种间的分子进化关系不是很理 想，因此通过该实验可以看出Cyt b基因在蜻蜒目昆虫中可以作为有效的分子遗传 标记进行分子系统进化分析，更适合于进行科、属分类阶元之间的系统进化研究。
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