中国螽蟖总科部分种类Cyt b和28S rDNA分子进化与系统学研究

论文题目: 中国螽蟖总科部分种类Cyt b和28S rDNA分子进化与系统学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物学

作者: 钟玉林

导师: 郑哲民

关键词: 细胞色素,分子进化,系统发育,螽蟖总科,螽亚目,直翅目

文献来源: 陕西师范大学

发表年度: 2005

论文摘要: 螽蟖总科是直翅目中的第二大类群,世界上已经描述的螽蟖有6000余种,隶属于1070属。大多数螽蟖为植食性种类,是重要的农林害虫,部分类群为捕食性种类,是重要的昆虫天敌和生物防治的潜在资源。一部分螽蟖个体大,营养成分含量高,是重要的食用资源昆虫,雄性螽蟖的精护精荚是研究父性投资和性角色转换的研究材料。因此,螽蟖的系统学研究不仅具有理论意义,而且在害虫的防治和资源的利用上具有现实意义。国内外已从分类学、细胞学、生物化学、行为学、发声机制等多方面对螽蟖总科进行了广泛研究。螽蟖总科及各个科的秩级分类和系统发育关系一直存在着广泛争议,至今尚无一个为大多数学者所接受的分类系统。 本研究提取了螽蟖总科8科12属46种螽蟖和用作外群的2种蟋螽共48种昆虫基因组总DNA。利用两对特异性引物扩增并测定了DNA序列,获得Cytb基因579bp长度的序列47条,28SrDNA400-423bp长度的序列24条;使用ClustalX1.81、MEGA2.0、PAUP~*4.0b10(PPC)、MrBayesV3.0、TreeRot等系统发育分析软件对DNA序列的碱基组成、氨基酸组成、碱基替换、遗传距离等进行了遗传分析,通过碱基替换饱和性分析、g1以及PTP检验等方法进行了信号检验,结果显示所测定的序列都具有较强的系统发育信号;采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、极似然法(ML)、和贝叶氏系统发育推论(BI)对Cytb数据集、28SrDNA数据集以及Cytb和28SrDNA联合数据集进行了螽蟖总科的系统发育关系重建;对联合数据集进行了相合性(ILD)和PBS检验,对Cytb数据集和联合数据集的4种方法的4种分子系统树进行了KH和SH检验,根据检验结果构建了两数据集3种系统树的合一树。最后得出如下结论: 1.螽蟖总科45种昆虫线粒体Cytb基因序列中,T、C、A、G的平均含量分别为37.6%、21.4%、29.4%和11.5%。A+T含量为67%,而G+C的含量只有23%。A+T的含量明显高于G+C的含量。表现出明显的A+T碱基组成偏向性;所有昆虫的Cytb基因片段都编码193个氨基酸,其中43种螽蟖只含有19种氨基酸,奇异安螽和细齿平背螽两种螽蟖还各含有1个半胱氨酸;在所有类群中亮氨酸leucine[TTR、CTN]、异亮氨酸isolecine[ATY]、苯丙氨酸phenylalanine[TTY]的含量最高。 22种螽蟖的28SrDNA序列中,T、C、A、G的平均含量分别为21.4%、27.4

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一部分 前言

1 螽蟖总科简介及其系统学研究现状

1.1 螽蟖的分类特征

1.2 螽蟖的研究概况

1.2.1 世界范围螽蟖的研究概况

1.2.1.1 分类区系研究

1.2.1.2 螽蟖的染色体研究

1.2.1.3 螽蟖的发声研究

1.2.1.4 螽蟖的生物学研究

1.2.1.5 螽蟖的系统学研究

1.2.1.6 螽蟖系统学的系统发育分析实践

1.2.2 我国螽蟖的研究概况

1.3.螽蟖的分类系统

1.3.1 直翅目高级阶元分类系统

1.3.2 螽蟖总科分类特征及其分类系统

2 动物线粒体基因组

2.1 线粒体基因组概述

2.2 动物线粒体基因组组成特点

2.2.1 动物线粒体基因组结构特点

2.2.2 动物线粒体基因组与核基因组的关系

2.2.3 动物线粒体基因组的遗传

2.2.4 线粒体基因组的进化

2.3 线粒体基因在分子系统学研究中的应用

3 细胞色素b基因(Cyt b)

3.1 细胞色素b基因(Cyt b)的分子特征

3.2 Cyt b在分子系统学中的应用

4 rDNA分子进化及其在系统发育的应用

5 多源数据集分析

5.1 多源数据集分析的基本概念

5.2 不同进化史与多源数据集分析的基本方法

6 本课题研究的目的和意义

第二部分 实验材料与方法

1 实验材料

1.1 标本的采集、鉴定、保存、整理与选择

1.2 仪器和试剂

2 实验方法

2.1 总DNA提取

2.2 PCR扩增目的基因序列

2.3 目的片段序列的测定

3 实验数据处理和分析

3.1 序列编辑

3.2 序列组成分析

3.3 数据组信号检测

4 建树

5 四种建树方法得到的系统树的比较和总结

第三部分 结果分析

1 基因组总DNA的提取、PCR扩增及序列的测定

2 Cyt b基因序列结果

2.1 Cyt b基因的部分序列片段分析

2.1.1 Cyt b基因序列多态位点及信号位点

2.1.2 Cyt b基因的碱基替换

2.1.3 碱基替换饱和性分析

2.2 螽蟖总科不同种间Cyt b基因的遗传距离分析

2.3 螽蟖总科不同种间Cyt b基因的遗传密码及其应用

2.4 卡方及系统发育信号检验

3 28SrDNA序列结果

3.1 28SrDNA的部分片段分析

3.2 28S基因碱基替换饱和性分析

3.3 螽蟖总科不同种间28基因的遗传距离分析

3.4 卡方及系统发育信号检验

4 细胞色素b与28S联合数据集分析

4.1 联合数据集序列多态位点及信号位点

4.2 联合数据集碱基替换饱和性分析

4.3 联合数据集的遗传距离分析

4.4 卡方及系统发育信号检验

5 螽蟖总科部分昆虫系统发育重建

5.1 距离法

5.2 简约法建树

5.3 最大似然法建树

5.4 贝叶氏系统发育推论结果

5.5 四种建树方法得到的系统树的比较和总结

5.5.1 Cyt b四种建树方法得到的系统树的比较和总结

5.5.2 联合数据集四种建树方法得到的系统树的比较和总结

5.5.3 螽蟖总科的科间和几个科的科内关系

第四部分 讨论

4.1 目的基因片段的获得

4.2 基因片段的序列组成与分子进化特征

4.3 系统发育信号评估

4.4 线粒体基因与核基因的比较

4.5 系统发育的噪音

4.6 建树方法的比较与联合树

4.7 螽蟖的系统关系

4.7.1 螽蟖总科内各科的关系

4.7.2 科下分类阶元的关系

4.8 两个分子标记在螽蟖总科昆虫系统发育关系研究中的有效性

第五部分 总结

参考文献

附录一：论文中的省略语和系统树中分类单元的缩写

附录二：比对结果

附录三：部分测序结果

致谢

攻读博士学位期间发表的论文

发布时间: 2005-07-19

参考文献

• [1].东北地区螽蟖总科昆虫分类学研究（直翅目：螽亚目）[D]. 李娜.东北师范大学2008
• [2].中国蜢总科分类研究（直翅目：镌瓣亚目）[D]. 郑方强.山东农业大学2013
• [3].长蝽总科十个科中国种类修订及形态学和系统发育研究（半翅目：异翅亚目）[D]. 高翠青.南开大学2010
• [4].中国蟋蟀总科昆虫RAPD分析研究[D]. 李恺.陕西师范大学2002
• [5].基于线粒体基因组的长蝽总科系统发育基因组学研究[D]. 李腾.南开大学2014
• [6].中国螽（虫斯）总科昆虫的RAPD分析研究[D]. 魏朝明.陕西师范大学2000
• [7].弹尾纲鳞（虫兆）总科系统分类研究[D]. 俞道远.南京大学2014
• [8].长臂虾总科（甲壳动物亚门：十足目：真虾下目）分子系统学研究[D]. 寇琦.中国科学院研究生院（海洋研究所）2013
• [9].中国海长脚蟹总科（甲壳动物亚门：十足目）分类和地理分布特点[D]. 蒋维.中国科学院研究生院（海洋研究所）2009

相关论文

• [1].中国螽（虫斯）总科昆虫的RAPD分析研究[D]. 魏朝明.陕西师范大学2000
• [2].蚱总科昆虫线粒体细胞色素b基因序列及系统进化研究[D]. 蒋国芳.陕西师范大学2000
• [3].中国蟋蟀总科昆虫RAPD分析研究[D]. 李恺.陕西师范大学2002
• [4].盲蝽科部分昆虫分子系统学研究（半翅目：异翅亚目）[D]. 齐宝瑛.陕西师范大学2003
• [5].基于分子数据与形态特征的茧蜂科系统发育学研究[D]. 时敏.浙江大学2005
• [6].中国斑腿蝗科部分种类分子系统学研究[D]. 芦荣胜.陕西师范大学2005
• [7].中国露螽亚科（直翅目：螽斯总科：螽斯科）的系统学研究[D]. 刘春香.武汉大学2005
• [8].霍山蹦蝗和意大利蝗全线粒体基因组的测序及分析[D]. 卢慧甍.陕西师范大学2006
• [9].网翅蝗科（直翅目：蝗总科）部分种类的分子系统学研究[D]. 王延峰.陕西师范大学2006
• [10].东北地区螽蟖总科昆虫分类学研究（直翅目：螽亚目）[D]. 李娜.东北师范大学2008

标签：细胞色素论文;  分子进化论文;  系统发育论文;  螽蟖总科论文;  螽亚目论文;  直翅目论文;