蒋国芳[1]2000年在《蚱总科昆虫线粒体细胞色素b基因序列及系统进化研究》文中研究指明蚱是直翅目蝗亚目中较为原始的昆虫。人们对其分类地位长期有争议，对其内部各类群间的系统发育关系一直模糊不清。为了弄清蚱总科的系统发育关系，我们选择了线粒体DNA细胞色素b基因作为系统发育研究中的遗传标记。本项研究应用DNA序列测定技术对来自广西、云南、四川、重庆、陕西等省区（市）的4科8属22种蚱及2个蝗亚目外群的线粒体Cytb基因部分DNA序列进行了测定。结果表明：1、在获得的432bp的序列中，A+T约占67.0%，其中246个点存在变异 （约占56.9%）；每个氨基酸密码子第3位点的A+T平均含量为76.7%；DNA序列A+T含量及密码子第3位点A+T含量比较分析显示，刺翼蚱科与短翼蚱科近似，扁角蚱科与蚱科近似。2、蚱总科Cytb编码蛋白序列由19种氨基酸组成，与蝗总科同源序列相比，缺少半胱氨酸（Cys）；同时发现，蚱总科氨基酸密码子第3位点的高A+T与氨基酸的变异存在一定的相关性。3、日本蚱Tetrix japonica不同地理群体间存在着较为明显的遗传差异，其核苷酸位点同义替换率远高于非同义替换率，各群体正处于快速分化阶段。现日本蚱是否分化为不同的亚种，尚有待进一步地证实研究。4、用PAUP4.0b2数据分析软件构建的简约法和距离法分子系统树及DNA序列分析结果综合显示：刺翼蚱科代表较原始的类型，蚱科为较进化的类型，与蝗总科接近；刺翼蚱科与短翼蚱科关系较近，扁角蚱科与蚱科关系密切。同时，建议将我国现有的蚱科再划分为两个科。5、细胞色素b基因在研究蚱总科系统进化方面是一个较有用的基因，然而其432 bp片段DNA序列所提供的遗传信息尚不足以得出完全正确的系统树。我们认为对于系统进化研究，增加分类单元，增强分类单元的代表性，进一步分析比较更多的DNA序列，包括核基因序列，是十分必要的。
陈爱辉[2]2005年在《中国蚱总科昆虫的系统关系研究》文中研究指明自20世纪中叶以来,分子生物学几乎已渗入到生物科学的各个领域,甚至最古老的动物和植物的分类学也开始采用分子生物学研究物种的亲缘关系。DNA不仅是主要的遗传物质,同时也是生物进化史的重要记录者。通过DNA序列分析可以研究生物的进化历程和确定物种间的进化关系。 蚱总科由8个科组成,被认为是蝗亚目中最为原始的类群之一,与蚤蝼的关系较近。学者们对蚱的研究主要集中在形态描述和基于形态的系统发生,从分子角度对蚱总科各类群的系统发育进行研究的很少。 从已有文献来看,线粒体12S rRNA和16S rRNA基因在分析昆虫属间或科间的系统发育关系时通常是有效的。我们选取16S rRNA基因序列来研究蚱总科各科之间的进化关系:联合12S rRNA和16S rRNA基因序列分析了蚱科6属之间的系统发育关系,并且对蚱科5属进行了支序系统学分析。 我们的研究结果表明:①股沟蚱科为蚱总科中较原始的类群。②蚱科并非一个单系群,建议将其划为2个科。③将尖顶蚱属与狭顶蚱属合并作为蚱科的一个属,较为合理。④蚱总科中短翼蚱科、刺翼蚱科、扁角蚱科、股沟蚱科、枝背蚱科和蚱科间的系统发育关系为:股沟蚱科、刺翼蚱科代表较原始类型:扁角蚱科为中间过渡类型,与蚱科较原始的一支关系密切,短翼蚱科和蚱科的另一支为较进化类型,与枝背蚱科关系密切。⑤提升瘤脊蚱的分类地位,作为一个属。⑥环江柯蚱和贡山柯蚱为同一个种,即贡山柯蚱。⑦12S和16S rRNA基因用于重建属、科级的系统发育是有效的。
林敏平[3]2014年在《广西十万大山蚱总科昆虫分子系统学研究》文中研究表明蚱总科(Tetrigoidea)是直翅目蝗亚目的一个较小类群。1996年,据印象初统计,全世界已知的蚱类约有211属1600多种,我国约600多种。本文作者于2012年7月至2013年8月对十万大山蚱类昆虫进行了全面而又系统的采集与调查,进行系统分类和研究。一、本文共记述蚱总科昆虫7科28属85种,其中新种6种,待定种1种。编制了十万大山蚱总科昆虫名录。新种分别是：十万山羊角蚱Criotettix Shiwanshanensis sp. nov.十万山蚂蚱Mazarredia Shanwanshanensis sp. nov.拟隆背蚂蚱Mazarredia convexaoides sp. nov.十万山波蚱Bolivaritettix shiwanshanensis sp. nov.狭顶狭蚱xistra Strictivertex sp. nov.拟断隆羊角蚱Criotettix interruptaoides sp. nov.(本文新种及所采集到的标本保存在河池学院化学与生物工程学院昆虫标本室。)二、本研究还基于线粒体COI基因对蚱总科部分种类的系统发育关系进行了重建,最后得出了如下结论：1、对蚱总科16种昆虫的COI基因部分片段序列组成进行统计分析,这个片段总长度为657bp,其中保守位点355个,变异位点302个,碱基替换位点258个,自裔位点44个。变异位点占总位点数的46.0%,碱基替换位点占总位点数的39.3%。平均的碱基组成为31%A,32.5%T,16.4%G,20.1%C,A+T平均含量为47.4%,G+C平均含量为52.6%,A+T含量与G+C含量基本相当。2、对COI基因部分片段序列进行了遗传距离分析,16种蚱COI基因的遗传距离在0.005～0.266之间,平均值为0.201。其中个体之间最小和最大遗传距离分别为：0.005和0.266。宽顶瘤蚱和钝叶瘤蚱之间的遗传距离为0.005,钝叶瘤蚱和侧刺瘤蚱之间的遗传距离为0.023、宽顶瘤蚱和侧刺瘤蚱之间的遗传距离为0.023,桂南蚱和拟喀蚱之间的遗传距离为0.043,细庭蚱和拟喀蚱之间的距离为0.075,细庭蚱和桂南蚱之间的遗传距离为0.061,均小于0.1,同源性较大,其它各种之间的遗传距离均界于0.142-0.266之间。3、对COI基因序列数据集采用四种方法(NJ、ME、MP以及BI)建树,比较它们之间的差异性。结果显示所构建的分子系统发育关系树在拓扑结构上差异较大。最小进化法(ME)、邻接法(NJ)的拓扑结构基本一致,属间、种间的进化关系明确,推断我国蚱总科四个科的系统发育关系为：股沟蚱科代表原始类群,刺翼蚱科和短翼蚱科代表中间类群,蚱科的一部分较原始,另一部分较进化。最大简约法(MP)的拓扑结构与前两种方法的拓扑结构相似,只是有些种类所处的树的位置不一样,而贝叶斯推论法(BI)的拓扑结构与前三种方法的拓扑结构不相一致。而且此种分析方法与蚱总科昆虫传统分类方法相去甚远。
林敏平, 李晓东, 韦仕珍, 邓维安[4]2015年在《蚱总科昆虫部分类群线粒体COI基因序列与系统发育关系》文中研究指明为构建蚱总科昆虫的系统发育关系,探讨蚱总科传统分类和分子系统发育关系的异同,扩增并测定了16种蚱类昆虫COI基因部分序列,结合NCBI记录,对蚱总科6科17属41种蚱的COI基因597bp序列,分别采用邻接法(NJ)、最简约法(MP)、最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)重建蚱总科的系统发育关系。结果表明:蚱总科为一单系类群,其中蚱科较为进化,其次为刺翼蚱科,其余各科在蚱总科中的位置不确定,枝背蚱科、刺翼蚱科、短翼蚱科、蚱科均不是单系类群;在属的水平上,股沟蚱属、优角蚱属、瘤蚱属是单系类群,瘤蚱属与优角蚱属形成姐妹群,其他属不是单系类群,拟后蚱属应归入蚱科;在种的水平上,细庭蚱Hedotettix gracilis、粗体蚱Tetrix grossus、日本蚱Tetrix japonica种内分化明显。
羊洁[5]2017年在《三种蚱总科昆虫线粒体基因组测序及蝗亚目线粒体基因组的比较分析》文中认为蚱总科昆虫隶属直翅目蝗亚目,与蚤蝼总科均属蝗亚目的原始类群,目前已知约270属1500余种,国内学者将其分为7个亚科。蚱类昆虫体型较小,属植食性昆虫,主要分布在热带和亚热带等潮湿地区,某些种类可以作为环境的重要指示物。由于缺少蚱总科阶元的分子数据,目前与之相关的分子系统发育研究仍停留在形态学或单个、少数基因上,而从线粒体基因组整体水平上进行蚱总科相关分子系统发育的研究却很少。本研究通过采用Illumina和Sanger测序技术,获得了元宝山波蚱(Bolivaritettix yuanbaoshanensis),尖翅狭顶蚱(Systolederus spicupennis)和锡金波蚱(Bolivarieettix sikkinensis)线粒体基因组近似全序列,并根据日本蚱和秦岭台蚱的线粒体基因组数据,对上述三种新测定的线粒体基因组序列进行了注释。联合其他27种直翅目昆虫相关数据,对蝗亚目线粒体基因组各基因及位点进行比较分析,并总结出一定的规律,最后对蝗亚目昆虫各科的系统发育关系进行了重建。此外,通过测序19种蚱昆虫28SrRNAD2区的基因序列,对蚱总科昆虫的系统发育关系进行了探讨。得到的主要结果如下:1.已测得的元宝山波蚱、尖翅狭顶蚱和锡金波蚱的线粒体基因组长度分别为14,905 bp,15,141 bp,14,908 bp。相关数据结果显示:三个物种均存在trnK/trnD倒位现象;各基因特别是第三位点AT含量较高且多为碱基T偏斜;三个物种的tRNA二级结构基本一致,具有差异的区域主要集中在可变环、TψC环和DHC环区域,多为碱基转换形式;三个物种的rRNA二级结构基本一致,具有差异的区域主要集中在5'端;2.8种蚱总科与蝗亚目的其他三个总科的相关数据的比较分析,结果显示:蚱总科昆虫线粒体DNA长度较短,主要体现在控制区和PCGs水平上,rrnL和基因间隔区的长度在种间水平上变化较大;蝗亚目蛋白编码基因及其第三位点的AT%和AT-skew值多呈反比关系;蝗亚目N链基因具有碱基T和碱基C偏向性,而J链具有碱基G偏向性;在构成编码蛋白的氨基酸中,其种类多为疏水性氨基酸;蝗亚目线粒体基因组中存在多数长度较短基因重叠区,而基因间隔区长度变化较大,并在蚱总科中发现一段与其他蝗亚目昆虫不同的保守序列片段[ATTTCTTTT];蚱总科昆虫的trnAsp、trnGly、trnIle、trnLys和trnCys二级结构的TΨC环比其他科昆虫小;同时,通过序列比对发现蚱总科昆虫在一些tRNAs中存在特殊保守序列;此外,与其他科物种不同,蚱总科物种的控制区中部无[TA]n结构,两段也无明显的 T-stretch 区域;3.利用28种直翅目昆虫,以及2种螽亚目昆虫的线粒体基因组蛋白编码基因,分别使用ML和BI法构建的系统发育关系支持蚱总科的单系性。波蚱属和瘤蚱属、蚱属和微翅蚱属分别有较近的亲缘关系;而使用28S rRNA D2区部分序列构建的蚱总科系统发育树均不支持蚱科,短翼蚱科和刺翼蚱科的单系性。
林立亮[6]2014年在《三种蚱总科昆虫线粒体基因组分析及系统发育关系研究》文中认为蚱总科昆虫隶属于直翅目蝗亚目,是蝗亚目中的原始类群,目前已知约270属1500余种。由于其个体小,对农作物危害小等特点,对于蚱的研究一直较少。近年来随着人们对蚱的系统地位重要性的逐渐认识,对蚱的研究也开始增多,但大部分认识仍然停留在形态学或单个、少数基因上,而线粒体基因组水平上的研究却很少,目前在GenBank数据库中收录的蚱总科线粒体全基因组序列仅2条。本研究通过对PCR扩增产物的测序,获得了秦岭台蚱(Formosatettix qinlingensis)、龙江柯蚱(Coptotettix longjiangensis)和钝叶瘤蚱(Thoradonta obtusilobata)线粒体基因组近似全序列,并结合日本蚱、峨眉小蹦蝗等蝗亚目昆虫的线粒体基因组,对上述三种新测定线粒体基因组序列进行了注释。联合数据库中已有的蝗亚目其他物种线粒体基因组数据,对蝗亚目昆虫线粒体蛋白质编码基因进行了比较分析,并对蝗亚目昆虫的系统发育关系进行了重建。此外,通过扩增和测序16SrRNA基因部分序列,结合GenBank数据库已有的16S rRNA基因序列,对蚱总科昆虫的系统发育关系进行了探讨。得到的主要结果如下：1.已测得的秦岭台蚱、龙江柯蚱和钝叶瘤蚱的线粒体基因组长度分别为15180bp、14495bp和14538bp,均可注释出所有的13个蛋白质编码和16S rRNA基因,部分12S rRNA基因、tRNA基因和控制区序列。已测得的三种蚱的线粒体基因组序列具有很高的A+T含量,平均A+T含量高达73.5%。2.本研究所有蝗亚目物种的蛋白质编码基因均存在较明显的AT偏斜性,且均为碱基T偏斜,而GC偏斜性则不明显,大多数物种中存在轻微的碱基C偏斜。通过线粒体蛋白质编码基因所使用的密码子与线粒体编码tRNA的反密码子比较,发现在线粒体蛋白质编码基因中氨基酸高频使用的密码子并不完全与线粒体基因组tRNA的反密码子对应。这表明线粒体蛋白质的合成不仅需要线粒体编码的tRNA参与,很大程度上还要依靠细胞核编码的tRNA,即线粒体蛋白质合成是核基因组与线粒体基因组协同完成的。3.利用线粒体基因组13个蛋白质编码基因,分别使用MP、ML和BI法构建的蝗亚目21种昆虫的系统发育关系支持蝗总科和蚱总科的单系性。与蚱科相比,刺翼蚱科是较早与其他蚱分离的类群；蚱属与微翅蚱属有较近的亲缘关系。4.通过研究数据划分和基因的性能和功效,本研究认为不同基因对系统树的贡献存在较大差异,ND系列(ND1-6和ND4L)基因无论是核苷酸序列还是氨基酸序列对相应系统树的贡献都是最大,但当支持度大小和基因长度关联分析时,发现支持度大小与基因长度呈现出明显的正相关性。5.本研究对线粒体基因组蛋白质编码基因的不同密码子位点统计的系统发育信息显示,密码子第3位点的系统发育信息量高于密码子第1位点和第2位点,因此建议在构建系统发育树时不应把密码子第3位点排除在外。此外根据PartitionFinder分析结果,蛋白质编码基因的不同密码子位点性质差异较大,建议在系统发育分析时将蛋白质编码基因的不同密码子位点进行单独划分。6.使用16S rRNA基因部分序列构建的蚱总科昆虫系统发育树支持股沟蚱属、优角蚱属和瘤蚱属的单系性,不支持蚱属、柯蚱属及悠背蚱属的单系性。尖顶蚱属与狭顶蚱属的物种在三棵树(MP、ML和BI树)上均聚为一个分支,显示它们之间具有较近的亲缘关系。
姚艳萍[7]2008年在《中国蚱总科部分种类16S rRNA和18S rRNA基因序列的分子进化与系统学研究》文中认为蚱总科(Tetrigoidea)是直翅目蝗亚目的一个较小类群,据印象初1996年统计,全世界已知蚱约有211属1062种,绝大多数种类分布于热带和亚热带地区。我国则多分布于南方各省,尤以福建、台湾、广东、广西、海南、云南为多,但甘肃、新疆和吉林也发现少许种类。郑哲民(2005)整理我国西部蚱总科昆虫350余种,近两年又发表有几十种新种,迄今我国蚱总科昆虫约400多种。本研究基于线粒体基因16S rRNA和核基因18S rRNA联合分析的方法对蚱总科部分种类的系统发育关系进行了重建,为它们之间的系统学研究提供了分子证据。本研究共提取了蚱总科4科13属25种蚱的基因组总DNA。利用四对引物扩增并测定DNA序列,获得长度为473bp的16S rRNA基因序列21条,从GenBank下载蚱总科16S rRNA基因序列7条加以补充,共计28条序列;获得长度为1752bp的18S rRNA基因序列共25条;我们从GenBank下载四种蚤蝼总科昆虫的16S rRNA和18S rRNA基因序列作为外群。利用Clustal X1.81、MEGA3.1、PAUP4.0以及MrBayes3.1.2等系统发育分析软件对DNA序列的碱基组成、碱基替换、遗传距离等进行分析,通过碱基替换饱和性分析、g1及PTP检验等方法对所获得的序列进行了信号检测,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)、最大似然法(ML)和贝叶斯推论法(B1)等对16S rRNA数据集、18S rRNA数据集以及16S rRNA和18S rRNA联合数据集进行了蚱总科的系统发育关系的重建。最后得出了如下结论:1.蚱总科28种昆虫的16S rRNA基因序列中,平均的碱基组成为29.8%A,42.4%T,18.3%G。9.5%C,A+T含量为72.2%,G+C含量为27.8%,A+T含量明显高于G+C含量;表现出明显地A+T碱基组成偏向性,这与节肢动物线粒体基因组明显地A+T偏向性相一致。蚱总科25种昆虫的18S rRNA基因序列中,平均的碱基组成为23.5%A,24.8%T,28.3%G,23.4%C,A+T含量为48.3%,G+C含量为51.7%,与线粒体基因不同的是,A+T含量与G+C含量基本相当。2.蚱总科28种昆虫的16s rRNA基因序列转换/颠换的平均值为0.6,转换频率明显小于颠换,转换数最高发生在A-G之间,颠换数最高发生在T-A之间。蚱总科25种昆虫的18s rRNA基因序列转换/颠换的平均值为1.7,转换频率明显大于颠换,转换数最高发生在T-C之间,颠换数最高发生在T-G之间,因此可以判断序列保守性很强。3.28种蚱的16S rRNA基因的遗传距离的在0-0.188之间,平均值为0.110;25种蚱的18S rRNA基因的遗传距离的在0-0.044之间,平均值为0.018,9对两两之间的遗传距离为0.000,可见序列相当保守。4.对16S rRNA基因序列数据集以及18s rRNA基因序列数据集以及联合数据集进行了x~2、g1以及PTP检验,显示出这些数据集都具有较强的系统发育信号。5.分别对16S rRNA基因序列以及18S rRNA基因序列以及联合数据集采用四种方法(NJ、MP、ML以及BI)建树,结果所有系统发育树的拓扑结构均一致。推断我国蚱总科四个科的系统发育关系为:股沟蚱科代表原始类群,刺翼蚱科和短翼蚱科代表中间类群,蚱科的一部分较原始,另一部分较进化。由于除蚱科以外,其余3科的标本种类较少,则只对蚱科内部各类群及进行进一步研究,结论如下:柯蚱属为一并系群,分为两支,一支较进化的类群与庭蚱属关系较近,另一支稍保守的类群与台蚱属的关系较近;蚱属也为一并系群,一支是以日本蚱为代表的类群,另一支是以锯齿股蚱为代表的类群,此类群与悠背蚱属的关系较近;由于蚱科的尖顶蚱属与短翼蚱科狭顶蚱属在分子系统树中总是聚在一起,又由于2属形态相近,故建议将此2属合并为1属,归入蚱科;分子系统树及种间遗传距离显示2006年发表的秦岭微翅蚱与蚱属关系很近,且秦岭微翅蚱与日本蚱的遗传距离小于蚱属各种之间的遗传距离的最小值,又通过形态比较,发现秦岭微翅蚱与蚱属的乳源蚱形态相同地方达10处以上,故建议将秦岭微翅蚱归入蚱属。本研究选用线粒体16S rRNA和核18S rRNA联合基因序列对蚱总科部分种类进行分子系统学研究,在蚱总科的研究上尚属首次;通过向GenBank提交所测的蚱昆虫DNA序列,与世界同行共享序列数据,为昆虫分子进化与系统学研究贡献绵薄之力;同时,也对蚱总科的传统分类提出了一些新观点。由于本研究选用的都为不编码蛋白的核糖体RNA基因,故建议以后还需选用一些编码蛋白的线粒体或核基因的分子标记,可能会更好地解决蚱总科的系统关系问题。
参考文献：
[1]. 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
[2]. 中国蚱总科昆虫的系统关系研究[D]. 陈爱辉. 南京师范大学. 2005
[3]. 广西十万大山蚱总科昆虫分子系统学研究[D]. 林敏平. 广西师范大学. 2014
[4]. 蚱总科昆虫部分类群线粒体COI基因序列与系统发育关系[J]. 林敏平, 李晓东, 韦仕珍, 邓维安. 华中农业大学学报. 2015
[5]. 三种蚱总科昆虫线粒体基因组测序及蝗亚目线粒体基因组的比较分析[D]. 羊洁. 陕西师范大学. 2017
[6]. 三种蚱总科昆虫线粒体基因组分析及系统发育关系研究[D]. 林立亮. 陕西师范大学. 2014
[7]. 中国蚱总科部分种类16S rRNA和18S rRNA基因序列的分子进化与系统学研究[D]. 姚艳萍. 陕西师范大学. 2008
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