● 摘要
蝽科是半翅目异翅亚目中种类较多,分布较广的一个大类群,其中大部分为重要的农林害虫,对农作物、果树危害极大。国内外学者对此类昆虫进行了大量研究,但目前大部分工作都集中于形态学方面,且由于该类昆虫种类多,数量大,许多为单种属,以及形态构造上的一些特点,对其分类系统的确立还没有统一的意见。本论文从分子生物学的角度入手,采用线粒体蛋白质编码基因细胞色素b基因(Cytb)作为分子标记,以一对通用引物进行PCR扩增,通过测序共获得蝽科4个亚科11属16种昆虫及外群筛豆龟蝽长度为485bp的部分序列,应用分子生物学软件对结果进行分析,使用4种常见的建树方法:NJ法、ME法、ML法和MP法重建系统发育树,对蝽科部分种类的系统关系进行研究,为探讨中国蝽科昆虫的分子进化,建立该科昆虫分子水平的系统发育关系提供分子生物学方面的证据,有助于建立完善的蝽科昆虫分类体系。 通过对结果的分析讨论,得出以下结论: 1.对16种蝽象线粒体Cytb基因长度为432bp(去除引物)的序列进行分析,结果表明该片段序列中富含A、T ,表现出强烈的A、T偏向性,A+T含量为69.9%,且第三位点A、T偏向性更加明显,达到84.9% ,同时所有种类在该位点上碱基C的含量极少,平均仅为3.2%,且在种间表现出较大的差异(0.7%-6.9%)。这反映出cytb 基因在密码子的使用上具有明显的偏好性。在编码的144个氨基酸中,有75个发生了变异,变异率为50.2% 2.在该序列片段中,核甘酸的替代转换略高于颠换(转换/颠换=1.2),转换的发生主要以A→G、G→A为主,颠换的发生主要以A→T、 T→A为主,其它类型的颠换则很少发生,碱基替换大都发生在密码子第三位,该位点上转换的发生占所有转换总数的65%,颠换占80%。 3.对蝽亚科6属11种进行系统发育分析,使用4种常用的建树方法NJ法、ME法、ML法和MP法,所构建的分子数拓扑结构大体一致。这11种蝽象大体分为4支,首先是同属内的种优先相聚,表明种间差异小于属间差异。属间关系则表现为:珀蝽属与碧蝽属首先相聚,表明这二者关系较近,然后与菜蝽属聚为一支;真蝽属的3种、曼蝽属的2种单独各成一支,且前者与第一支关系较近;麻皮蝽单属单种自成一支,位于树的基部,是该亚科中分化较早的一支。总体上看,蝽亚科6个属间的关系为(((((珀蝽属+碧蝽属)+菜蝽属)+真蝽属)+曼蝽属)+麻皮蝽属)。 4.随机抽取蝽亚科的2种与其他3个亚科共7种昆虫构建系统树以了解4亚科间的系统关系,结果显示不同的建树方法所得到的系统树有差异,4个亚科中,益蝽亚科与蝽亚科关系最近,这与传统分类相吻合。结合4亚科间的序列差异与传统的系统分类, 支持将荔蝽亚科、盾蝽亚科从蝽科中分立出来并提升为科的观点。它们之间的系统关系为:盾蝽科与荔蝽科形成姊妹群,较蝽科发育得早;蝽科作为一个单系群,是蝽总科中最为进化的类群。 5.运用cytb 基因序列对蝽科昆虫进行系统关系研究时,各属种间的关系比较明确,所得到的系统树拓扑结构大体一致。因此cytb 基因在对科下属种间阶元进行分析时,是一个有效的分子标记。
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