论文摘要
线粒体是细胞进行呼吸活动、产生能量的重要场所。线粒体基因组（mitochondrial DNA, mtDNA）具有结构简单、进化速度快等特点,其平均进化速度是单拷贝核基因的5-10倍,广泛应用于物种起源鉴定、群体遗传结构以及分子系统发育等研究中。控制区（control region, CR）是mtDNA中最主要的非编码区,在六足动物中,通常位于srRNA和tRNAIle-tRNAGln-tRNAMet基因簇之间,相关研究报道在控制区内存在控制元件或与mtDNA的转录和复制有关,即Poly-T、[TA（A）]n-block、茎环结构、茎环结构两侧区域和GA-block。本实验对5种蝈螽属昆虫,暗褐蝈螽（Gampsocleis sedakovii）、优雅蝈螽（G. gratiosa）、中华蝈螽（G. sinensis）、乌苏里蝈螽（G. ussuriensis）和隆线蝈螽（G. carinata）共56个个体的mtDNA控制区序列进行研究,暗褐蝈螽33个个体共32种单倍型,优雅蝈螽10个个体共9种单倍型,乌苏里蝈螽8个个体共8种单倍型,中华蝈螽3个个体共3种单倍型,隆线蝈螽2个个体共2种单倍型。在优雅蝈螽的mtDNA控制区中存在一段长度为223 bp的重复序列。通过与已发表的螽亚目昆虫mtDNA控制区相比较,在这56个个体控制区中发现两个保守序列模块,即“（TA）n”和“poly-A stretch”,推测其可能与mtDNA的复制和转录有关。为了验证控制区在分子进化研究中的价值,我们分别利用mtDNA COⅠ和控制区序列,基于K2P模型构建了5种蝈螽属昆虫NJ树。结果显示,基于控制区序列所构建的NJ树拓扑结构与COⅠ基本一致。暗褐蝈螽的控制区形成A、B两个分枝,B分枝主要是来自中国的东北地区,由于两个分枝的聚类结果与基于形态学特征划分的两个亚种并不对应,我们综合考虑采集地的生境发现,生活于荒漠草原的暗褐蝈螽个体体型普遍小而瘦弱,而生活于山地丘陵的个体体型则大而粗壮。我们初步推测暗褐蝈螽两个亚种间的形态学差异可能是由于它们所处不同生境所引起,因此我们支持我国的东北地区是暗褐蝈螽遗传分化中心的观点,但不支持基于形态学特征划分的两个亚种。中华蝈螽和乌苏里蝈螽共同形成分枝C,两个物种相互重叠,分枝C内部的平均遗传距离与中华蝈螽和乌苏里蝈螽相近,表明两者亲缘关系很近。由于本实验的中华蝈螽仅来自湖北神农架一个地区,要彻底弄清中华蝈螽和乌苏里蝈螽之间的关系,需进一步补充实验材料,特别是模式产地的材料。不同地区的优雅蝈螽和隆线蝈螽以姊妹群的形式形成分枝D。基于控制区序列与mtDNA COⅠ分别建立的拓扑学结构,其结果基本一致,控制区可以用于种内遗传分化及近缘种间系统发育研究。