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盲蝽科部分昆虫分子系统学研究(半翅目:异翅亚目)

齐宝瑛  
【摘要】: 运用酯酶同工酶和线粒体DNA中编码细胞色素B蛋白质的基因Cytb作为分子标记,对盲蝽科Miridae的5个亚科的部分种类进行了分子系统学研究。采用不连续的Tris-HCl缓冲系统和聚丙烯酰胺凝胶(PAG),通过同工酶电泳获得盲蝽亚科Mirinae、合垫盲蝽亚科Orthotylinae、叶盲蝽亚科Phylinae和齿爪盲蝽亚科Deraeocorinae 4个亚科11个属的23种盲蝽的酯酶同工酶(EST)酶谱。首次通过特异引物扩增和基因测序的研究方法从被试的5亚科23个属的64种盲蝽中获得了盲蝽亚科、合垫盲蝽亚科、叶盲蝽亚科、赤爪盲蝽亚科和蕨盲蝽亚科Bryocorinae 5个亚科17个属的34种盲蝽以及外群花蝽科Anthocoridae 2种花蝽的Cytb基因序列57条。 1、酯酶同工酶的研究采用迅速冷冻的鲜标本;对酶提取液采用不连续的Tris-HCl缓冲系统和聚丙烯酰胺凝胶(PAG)进行电泳,从而获得酶谱数据。细胞色素b基因序列研究采用无水乙醇浸制标本。对扩增效果好的产物进行提纯和测序。多年保存的干标本虽然能够提取出总DNA,但未能成功获得特异引物的扩增产物。 2、将所获得的盲蝽科4亚科11属23种盲蝽雄雌个体的酶谱数据(酶带和相对迁移率Rf)转化为二态特征数据建立矩阵,应用系统发育分析软件包WinClada 1.00.04对数据矩阵进行分析运算,并分别获得各个亚科内和亚科间的系统发育树。分析结果表明(1)酯酶同工酶酶谱特征在不同属级单元之间以及同属的不同种类之间都存在着明显的差异:(2)不同属种之间酯酶同工酶特征的相似程度与外部形态特征之间的相似程度不一致性,以外部形态为主要依据的传统分类的一些属不是真正的单系群。(3)酯酶同工酶酶谱特征所反映出的盲蝽科4个亚科间的相互关系与Schuh 1974年所做的盲蝽科内系统发育部分一致,但合垫盲蝽亚科与叶盲蝽亚科之间不是直接的姐妹群关系。4个亚科的关系为(((盲蝽亚科Mirinae,齿爪盲蝽亚科Deraeocorinae)叶盲蝽亚科Phylinae)合垫盲蝽亚科Orthotylinae)。(4)盲蝽亚科内存在着明显的异质性,需要进一步的分类修订。 3、首次在盲峙科昆虫中通过特异引物扩增和基因测序的研究方法获得了盲峙 科 5个亚科门个属 34种盲峙和 2个外群种类的 Cyt b基因 433hp序列,占被试 23个属64种盲峙的50%以上。其中盲蟑亚科9属刀种的38个个体(包括首淆 盲峙属 Adelphocoris的 3个种群 3个个体人 合垫盲螃亚科 1属 1种的 2个个体, 叶盲螃亚科6属7种的12个个体,齿爪盲螃亚科1属二种的2个个体,颜盲螃亚 科1属1种1个个体,以及作为外群的花螃科2属2种的2个个体。合计获得Cyt b基因433hp序列57条。经排序和对比分析,能够用于分子系统学分析的单倍型 序列有47条,这些单倍型全部参加了分析。 4、按照分析盲峙科不同亚科内不同属之间、同属的不同种类之间、同种的不 同种群之间以及不同亚科之间的系统关系的研究目的,将所获得的单倍型序列应 用Dnastar、DnaSP、Mega等软件包进行排序、LL较、分析,并计算其核昔酸组 成、多态性位点及信号位点、碱基的替换形式以及遗传距离,构建Neighbor*oining (NJ)系统进化树图,从而从分子水平确定分类群之间的系统关系。 5、盲榕科昆虫Cyt b基因序列分析方法和分析结果直接反映着被试分类单元 的遗传物质的差异和遗传本质,是最为客观的系统分类依据,所以可应用于盲峙 科的种类的鉴别、种群的分析、种上类群的划分以及科级阶元水平系统发育关系 的确定。 6、分析表明,盲榕科昆虫Cyt b基因432hp序列的碱基组成中A、T、C、G 碱基的平均含量为33.5%、37.9%、16.l%、12.5%;A+T平均含量较高,为刀.4%, 而C+G平均含量相对较低,为28石%。三个碱基位点的A+T平均含量依次为60.l%、 66.7O和 86.6O,以第三位点最高。Cy b 432hp序列编码的 144个氨基酸中不含半 光氨酸(乃r人 亮氨酸儿eu)的含量最高,达 15%。 盲蜡科昆虫 Cyt b 432hp序列的多态性位点和信号位点大多数位于三联体密码 子的第三位点,平均占总变异位点数的69刀9%,其次是在第一位点,平均占总变 异位点数的23石4%,第二位点最为保守,平均只占总变异位点数的7.27%,信号 位点的分布规律也是如此,第三、第一、第二位点上信号位点所占平均比例分别 为62.850,22.86O和14.29o。碱基的变异中大多为转换多于颠换,ushv值大于 1,仅个别对子之间颠换等于或略多于转换,几种碱基替换都曾出现。 7、通过对 Cyt b 432hp序列的碱基构成、变异率等的统计、比较和分析,从 二且 分子水平支持了将后丽盲擂亚属w(Apotw)从草盲峙属a分出提升为 后丽盲搏属枷帅的分类意见,并对盲榕亚科的一些种类提出如下修订意见: Adepoocorls Iurha,s Reuter 1906—Adelphocoris r吵see。s Hsiao 1962,Lymp ropllpennis Poppius 19if。wd印ersus Schllling 1837,Apotws Iucorum Meyer-Dur 843 一 Apotw rhamnicola Reuter 885,Trtgonogh。rmp。s Geothey 785”7yleo’loofus coeleshaum Kihaldy!902。 8、


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