题目：五种螟蛾线粒体基因组序列的测定及螟蛾总科系统发育研究

螟蛾总科是鳞翅目的第二大类群，其大多数种类都是农林及仓储害虫，特别是钻蛀类螟蛾。大面积的虫害给农林业造成严重的经济损失，因此螟蛾类昆虫的防治一直是相关研究的重点。随着分子生物学研究技术的发展，线粒体基因组的研究在螟蛾总科中逐渐开展，但主要集中在单个的线粒体基因组的特点分析，很少有对螟蛾总科昆虫的线粒体基因组特点及系统发育关系进行全面深入的分析。

本研究通过LA-PCR技术结合引物步移法，对褐巢螟Hypsopygia regina、黄纹银草螟Pseudargyria interruptella、双斑薄翅螟Evergestis junctalis、橙黑纹野螟Tyspanodes striata和豆荚野螟Maruca vitrata的线粒体基因组序列进行测定，并对上述5种新序列进行注释分析。联合GenBank中已释放的20种螟蛾总科昆虫的线粒体基因组数据，对螟蛾总科昆虫线粒体基因组进行比较分析，并以蛋白质编码基因（PCGs）为数据集，以雅库巴果蝇Drosophila yakuba为外群，利用最大似然法和贝叶斯推理法对螟蛾总科的系统发育关系进行重建并探讨分析。所得主要结论为：

1. 褐巢螟、黄纹银草螟、双斑薄翅螟、橙黑纹野螟和豆荚野螟线粒体基因组全序列长度分别为15212 bp、15231 bp、15438 bp、15255 bp和15200 bp，其中豆荚野螟为目前已测螟蛾总科昆虫完全序列中最短的物种。线粒体基因组的组成和结构与已报道的螟蛾总科昆虫一致，为闭合环状双链DNA分子，包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一个A+T富集区。与鳞翅目蝙蝠蛾等原始类群昆虫相比，tRNAMet基因的排列顺序有差别，即由tRNAIle-tRNAGln -tRNAMet变为tRNAMet-tRNAIle -tRNAGln。

2. 双斑薄翅螟全线粒体基因组，除A+T富集区非编码区外，在基因tRNAAla和tRNAArg、ND3和tRNAAla之间分别存在114 bp和62 bp的基因间隔，其均为插入的串联重复序列；在tRNAPro和ND6之间存在长达88 bp的基因重叠序列。

3. 5种螟蛾线粒体基因组的碱基组成均具有明显的AT偏向性，其中褐巢螟的AT含量较低，为78.65%；橙黑纹野螟的AT含量最高，为81.38%；豆荚野螟、黄纹银草螟和双斑薄翅螟的AT含量分别为80.86%、79.40%和81.08%。

4. 蛋白质编码基因的起始密码子的使用情况：5种螟蛾的COI基因均以CGA起始，其余基因则以ATN起始；终止密码子的使用：5种螟蛾的COII基因都以单独的T终止，黄纹银草螟的ND5基因以不完全终止密码子TA终止，其他的PCGs则以完全终止密码子TAN终止。

5. 5种螟蛾的tRNA二级结构，除基因tRNASer(AGN)的二级结构缺DHU臂外，其余21个tRNA均能形成典型的三叶草结构。且tRNA二级结构存在一定数量的碱基错配，包括U-U和G-U两种类型，主要为G-U错配。

6. 5种螟蛾的A+T富集区具有极高的AT含量，褐巢螟、黄纹银草螟、双斑薄翅螟、橙黑纹野螟和豆荚野螟分别为94.86%、90.99%、94.30%、94.51%和93.62%。并且5种昆虫的A+T富集区中均存在相关的保守元件ATTTA、ATAG、poly-T及长短不一的微卫星结构。

7. 已知25种螟蛾的PCGs的密码子UUA(L)、AUU(L)、UUU(F)、AUA(M)的使用频次较高，平均为465.4、415.5、344.5、256.5。PCGs的氨基酸使用情况与密码子使用情况一致，使用量从高到低依次为亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸。

8. ML法和BI法构建的系统发育树的拓扑结构大体相同，与传统分类一致，两棵系统发育树都很好的支持了草螟科和螟蛾科的单系性，同时还有力地支持了建树所包括的11个亚科（螟蛾科4亚科，草螟科7亚科）的单系性，在ML系统树中，各个亚科的相对位置表现为：((((斑螟亚科+螟蛾亚科)+丛螟亚科)+蜡螟亚科)+((((草螟亚科+苔螟亚科)+禾螟亚科)+(水螟亚科+薄翅螟亚科))+(斑野螟亚科+野螟亚科)))。