基于mtDNACOⅠ基因的中国草螽亚科近缘种鉴定及分子进化（直翅目：螽斯科）

论文摘要

本研究基于长度为612 bp的线粒体COⅠ基因片段对中国草螽亚科10属35种124个体进行了分子鉴定,并对其中4个属进行了系统发育分析,为螽斯类的系统学研究提供分子依据。以GenBank下载的优雅蝈螽线粒体COⅠ基因序列做为外群,利用MEGA 5.03进行序列的碱基组成、遗传距离、碱基替换饱和性、种间与种内差异位点的分析,并在PAUP 4.0中利用K2P模型重建了钩顶螽属、草螽属、锥尾螽属和似织螽属的系统发育树。得出以下结论:1.草螽亚科昆虫线粒体COⅠ基因序列,A+T含量在58.263.6%之间,具有碱基组成偏向型。2.碱基替换分析显示,碱基T←→C之间的转换高于A←→G之间转换,颠换则以A←→T为主,密码子第3位点碱基替换频率高于第1、第2位点。3.利用K2P模型重建的钩顶螽属线粒体COⅠ基因系统发育树拓扑结构与形态学结论基本相符。钩顶螽7种聚类形成2个分枝,断纹钩顶螽、疑钩顶螽、凉山钩顶螽、杰钩顶螽和云南钩顶螽形成分枝Ⅰ,其中疑钩顶螽、凉山钩顶螽和杰钩顶螽的亲缘关系最近;印度钩顶螽和黑胫钩顶螽为姊妹群,形成分枝Ⅱ。4.利用K2P模型重建的草螽属线粒体COⅠ基因系统发育树中种间亲缘关系解析不充分。但是,除取样为1头个体的二齿草螽和广东草螽为外,其余取样2个或2个以上个体的9种的单系性均得以印证,这表明COⅠ基因可以用于草螽属昆虫的分子鉴定。结合遗传距离和形态学特征,我们确认了长尾草螽Conocephulas percaudatus具有2种翅型。而探讨草螽属种间的系统发育关系,则需要联合其它分子标记,进行进一步研究。5.利用K2P模型重建的锥尾螽属线粒体COⅠ基因系统发育树中3种锥尾螽的亲缘关系同样没能得到解析,但3种能独立形成分枝,尤其是比尔锥尾螽,不同采集地点的8个体均能独立聚为1枝,表明COⅠ基因可以用于锥尾螽属的分子鉴定。结合遗传距离和种间差异位点分析,认为斧尾锥尾螽与粗尾锥尾螽间的关系较近,与比尔锥尾螽亲缘关系较远。6.利用线粒体COⅠ基因构建的似织螽属系统发育树得出的3种似织螽之间系统发育关系与形态分类结果相吻合,素色似织螽和日本似织螽间的亲缘关系较近,与洁饰似织螽的亲缘关系较远。7.根据COⅠ基因序列遗传距离,结合形态特征,发现缺翅螽属1新种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 草螽亚科系统学研究概况
• 1.1 草螽亚科分类研究概况
• 1.2 螽亚目分子系统学研究进展
• 1.3 COⅠ基因在昆虫系统发育研究中的应用
• 1.4 研究的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 仪器和试剂
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.3 生物信息学软件
• 2.4 方法
• 2.4.1 总DNA提取
• 2.4.2 PCR扩增
• 2.4.3 序列数据编辑与系统发育分析
• 2.4.4 系统发育分析
• 第3章 结果分析
• 3.1 钩顶螽属系统发育分析
• 3.1.1 COⅠ基因碱基组成分析
• 3.1.2 COⅠ基因碱基替换分析
• 3.1.3 COⅠ基因遗传距离分析
• 3.1.4 COⅠ基因碱基替换饱和度分析
• 3.1.5 系统发育分析
• 3.2 草螽属系统发育分析
• 3.2.1 COⅠ基因碱基组成分析
• 3.2.2 COⅠ基因碱基替换分析
• 3.2.3 COⅠ基因遗传距离分析
• 3.2.4 COⅠ基因碱基替换饱和度分析
• 3.2.5 系统发育分析
• 3.3 锥尾螽属系统发育分析
• 3.3.1 COⅠ基因碱基组成分析
• 3.3.2 COⅠ基因碱基替换分析
• 3.3.3 COⅠ基因遗传距离分析
• 3.3.4 COⅠ基因碱基替换饱和度分析
• 3.3.5 系统发育关系分析
• 3.4 似织螽属系统发育分析
• 3.4.1 COⅠ基因碱基组成分析
• 3.4.2 COⅠ基因碱基替换分析
• 3.4.3 COⅠ基因遗传距离分析
• 3.4.4 COⅠ基因碱基替换饱和度分析
• 3.4.5 系统发育分析
• 3.5 其他属的COⅠ基因组成分析
• 3.5.1 优草螽属碱基组成分析
• 3.5.2 古猛螽属碱基组成分析
• 3.5.3 锥头螽属碱基组成分析
• 3.5.4 缺翅螽属碱基组成分析
• 3.5.5 粗头拟矛螽属和印度光额螽碱基组成分析
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目
• 攻读学位期间发表的学术论文