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缘蝽科部分种类线粒体COⅡ基因的分子系统学研究

聂晓萌  
【摘要】:缘蝽科隶属于半翅目Hemiptera,异翅亚目Heteroptera,缘蝽次目Infraorder Pentatomomorpha,缘蝽总科Coreoidea。属世界性分布,已知250属约1800种。我国已知约63属近200种。缘蝽科全部为植食性。吸取寄主的营养器官和繁殖器官的汁液,为害作物。该科昆虫具有十分重要的经济意义。国内外已从分类学、分子系统学、生物地理学、生物防治等各个方面对缘蝽科进行了广泛的研究。在系统学方面,缘蝽科内族间、属种间的系统发育关系一直存在着较大的争论,目前已从外部形态特征、分子生物学特征、酯酶同工酶等方面进行过探讨,但是仍然需要选用更多的分子标记去探讨该科的系统发育关系。 线粒体编码细胞色素c氧化酶亚基Ⅱ基因(COII)已成为当前动物分子系统学中应用最广泛的分子标记,特别是在昆虫中。本研究采用PCR产物直接测序法测定了缘蝽科17属18种昆虫以及蛛缘蝽科1种昆虫的线粒体COII 585 bp长度的序列,借助系统发育分析相关软件,采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、最大似然法(ML)及贝叶斯推论法(BI)4种方法探讨了缘蝽科部分种类的系统发育关系。研究目的是解决一些分类地位上有争议的问题并提供分子生物学方面的证据。 通过分析讨论,得出如下结论: 1.缘蝽科18种昆虫COII基因T、C、A、G的平均含量分别为33.6%、16.4%、36.3%和13.7%。A+T平均含量达到69.9%,G+C平均含量达到30.1%,A+T的含量明显高于G+C的含量。表现出非常强的A+T含量偏向性。18种昆虫COIl基因585 bp序列共编码195个氨基酸。氨基酸组成中,由19种氨基酸组成,其中亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)含量最高,反映出COIl基因在氨基酸组成上具有一定偏向性。 2.缘蝽科18种昆虫COIl基因序列转换频率是颠换的1.1倍;转换大于颠换,碱基替换中转换的发生以T与C之间为主,颠换以T与A之间为主。密码子第三位点的替换频率最高,转换频率占总数的56.1%,颠换占总数的75%。狭义巨缘蝽族6种昆虫COII基因转换替换的频率是颠换的2.1倍。密码子第三位的转换和颠换的频率都较高,转换频率占总数的63.5%,颠换占总数的86.2%。缘蝽科18种昆虫COII基因P距离与R值的关系符合典型昆虫线粒体DNA距离依赖性规律,碱基替换饱和性分析结果显示碱基替换达到饱和。狭义巨缘蝽族6种昆虫P与R


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