题目：斑腿蝗科部分种的线粒体COI与COII基因

蝗虫是农牧林业的主要害虫，有些种类可以造成严重危害，不断进行蝗虫基础理论研究，其中包括蝗虫系统学研究是至关重要的。近年来，该方面的研究已迈入分子系统学水平。斑腿蝗科是蝗总科中最大的一个科，目前我国斑腿蝗科的分子系统学研究还不够深入，需要选用更多的分子标记去探讨该科的系统发育关系。
线粒体编码基因细胞色素C氧化酶亚基I, II (COI，COII)已成为当前动物分子系统学中应用较为广泛的分子标记，特别是在昆虫中。此次研究采用PCR产物直接测序法测定了斑腿蝗科3 亚科9属14种的COII基因684bp 全序列，3亚科8个属11种的COI 基因633bp 片段（COI全序列约1.5kb） 以锥头蝗科的负蝗作为外群，使用ClustalX1.83进行序列比对，MEGA4.0进行序列组成分析，并对数据集的系统发育信号进行评估，在PAUP*4.0b10(PPC)中采用NJ 法、MP法、ML法以及在MrbayesV3.1.2中的贝叶斯系统发育推论(BI)法构建系统发育树。最终得到如下结果：
1. 14种斑腿蝗科昆虫的 COII 基因序列片段组成表现明显的A+T 含量偏向性(70.4%)，尤其是在密码子第三位高达87.7%。转换和颠换比（TS/TV）与遗传距离具有依赖性。氨基酸序列由20种氨基酸组成， Ile、Leu、Ser、Thr、Asp 使用较频繁。COI基因序列片断组成的A+T含量65.4%，第三位密码子也高达87.0%。
2. 对COI基因633bp 和COII 基因684bp 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进行评估，内容包括替换饱和分析、树长分布分析和PTP 检验，结果显示不同数据组都具有一定的系统发育信息。
3. 采用NJ、MP、ML 和BI 法分别构建了斑腿蝗科15 种蝗虫的系统发育关系树，结果发现四种方法得到的系统树存在一定差异，这说明这两种数据组在解决这15种蝗虫的系统发育关系上提供的信息有限，还不能彻底的解决系统发育关系。
4. 应用COII基因对斑腿蝗科昆虫系统发育关系进行研究时发现，该基因在解决斑腿蝗科14种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，但在解决亚科之间的关系时存在一定不足。本研究对斑腿蝗科14 种昆虫线粒体COII 基因全序列的测定并对其分子进化特征和系统发育关系的研究，为进一步探讨该科的系统发育关系提供了分子方面的证据，有助于完善我国斑腿蝗科昆虫的系统学研究。
5. 应用COI基因的部分片断对11种昆虫系统发育关系进行研究时发现，各属间的关系，亚科间的关系仍然很不明确，且不同建树方法的结果没有相互支持和验证。分支情况比较混乱，导致这种情况可能性的原因是：1）COI条形码本身较短数据特征反映不全面，2）进行分析的种类较少，不能真正反映各属的特征。该基因对属内形成稳定的分支具有很好的支持，所以在解决属内系统发育问题是有效的分子标记，该基因适宜用来探讨蝗虫属、种分类单元的系统发育问题。
6. 3 亚科之间及5 属间存在以下关系：(1) 切翅蝗亚科不是单系群；(2) 黑背蝗亚科与斑腿蝗亚科较切翅蝗亚科亲缘关系近；(3) 凸额蝗与斑腿蝗聚到一起，二者具有较近的关系；(4) 突额胸斑蝗的系统树树型分类和前人的形态学分类结果一致；(5) 罕蝗属与胸斑蝗属的亲缘关系较近。