網(wǎng)翅蝗科部分種類(lèi)線粒體16S rRNA基因的分子進(jìn)化與系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、蝗蟲(chóng)是農(nóng)業(yè)上的重要害蟲(chóng)之一，它對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可造成直接危害，由于蝗蟲(chóng)對(duì)農(nóng)牧業(yè)的影響，對(duì)蝗蟲(chóng)系統(tǒng)學(xué)以及蝗蟲(chóng)防治的研究一直受到廣泛重視。網(wǎng)翅蝗科(Arcypteridae)隸屬于直翅目蝗亞目蝗總科(Orthoptera：Caelifera：Acrididae)。是蝗總科中較大的一個(gè)科。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)網(wǎng)翅蝗科昆蟲(chóng)的分子系統(tǒng)學(xué)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它生物類(lèi)群。本論文從分子生物學(xué)的角度入手，采用線粒體16SrRNA基因?yàn)榉肿訕?biāo)記，共獲得網(wǎng)翅蝗科2個(gè)亞科11屬

2、24種及椎角蝗科2屬2種昆蟲(chóng)長(zhǎng)度為522bp的部分序列，應(yīng)用分子生物學(xué)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，使用4種常見(jiàn)的建樹(shù)方法：NJ法、ME法、ML法和MP法重建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，對(duì)網(wǎng)翅蝗科部分種類(lèi)的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行研究，為探討網(wǎng)翅蝗科昆蟲(chóng)的分子進(jìn)化，確定它們之間的關(guān)系提供分子生物學(xué)方面的證據(jù)。 通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析討論，得出以下結(jié)論1.擴(kuò)增出的25條16SrRNA基因中，A、T、G、C平均含量分別為31.1％、38.3％、18.2％和12.4％，A+T含

3、量為69.4％，G+C含量為30.6％。表現(xiàn)出A+T含量明顯高于G+C含量，高于昆蟲(chóng)A+T的平均值(64％)，反映出16SrRNA基因在堿基組成存上具有偏向性，這同其他昆蟲(chóng)相類(lèi)似。其序列組成分析顯示典型的高AT含量和多變的距離依賴的轉(zhuǎn)換/顛換(TS/TV)比。 2.在所獲得的25條16SrRNA基因序列中(不包括外群)核苷酸的替換總體上表現(xiàn)出轉(zhuǎn)換略高于顛換。但是莖區(qū)顛換要高于轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換主要是A與G之間的轉(zhuǎn)換，而顛換主要發(fā)生在A與

4、T之間。飽和性分析結(jié)果表明16SrDNA的環(huán)區(qū)存在部分飽和現(xiàn)象。 3.26種昆蟲(chóng)之間的遺傳距離顯示，同一屬內(nèi)種間的遺傳距離較小，如西藏竹蝗和黑翅竹蝗之間的遺傳距離為0.002，白紋雛蝗和夏氏雛蝗間的遺傳距離為0，總的來(lái)說(shuō)，屬間的遺傳距離大于種間的遺傳距離，屬間的遺傳距離大約介于0.100～0.060之間，與外群飛蝗間的遺傳距離最大，介于0.1220～154之間。 4.所研究的網(wǎng)翅蝗科部分種類(lèi)的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系：①認(rèn)為網(wǎng)翅蝗科

5、并非一單系群；②竹蝗亞科的單系性也得不到支持，需采用進(jìn)行進(jìn)一步的研究；③網(wǎng)翅蝗亞科各屬間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系為：((腫脈蝗屬+(牧草蝗屬+異爪蝗屬)+草地蝗屬)+雛蝗屬)+(凹背蝗+石犧蝗屬)+((網(wǎng)翅蝗屬+曲背蝗屬)竹蝗屬)；④支持雛蝗屬不是單系群，雛蝗屬種間關(guān)系較為復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。 5.本研究運(yùn)用16SrRNA基因序列，對(duì)網(wǎng)翅蝗科部分種類(lèi)進(jìn)行系統(tǒng)關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)16SrRNA基因在用于屬種間階元的研究時(shí)較為勉強(qiáng)。由于本研究只選