應(yīng)用線粒體基因COI和核基因EF-1α序列研究中國蚱總科系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系.pdf

1、蚱總科(Tetrigoidea)是直翅目蝗亞目的一個較小類群。據(jù)印象初1996年統(tǒng)計，全世界已知蚱約有211 屬1062種，絕大多數(shù)種類分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)。我國則多分布于南方各省，尤以福建、臺灣、廣東、廣西、海南、云南為多，但甘肅、新疆和吉林也發(fā)現(xiàn)少許種類。鄭哲民（2005）整理我國西部蚱總科昆蟲350余種，近兩年又發(fā)表有幾十個新種，迄今我國蚱總科昆蟲約400 多種。本研究基于線粒體基因cytochrome oxidase subu

2、nit I（COI）和核基因elongation factor 1alpha（EF-1α）聯(lián)合分析的方法對蚱總科部分種類的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了重建，為蚱總科系統(tǒng)學(xué)研究提供分子證據(jù)。
　　 1．我們利用線粒體基因COI基因序列片段，使用NJ，ME，MP和貝葉斯方法研究了蚱亞科和刺翼蚱亞科共23個種的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。所得序列經(jīng)MEGA3.0比對后，其同源序列共包含632位點(diǎn)（包括Gap），291個變異位點(diǎn)，245個簡約信息位點(diǎn)。A、T、

3、C和G的堿基平均含量分別為31.3％、32.4％、19.2％和17.1％，A+T含量為63.7％，而G+C含量是36.3％，A+T含量明顯高于G+C含量，這與節(jié)肢動物線粒體基因組明顯地A+T 偏向性相一致（Crozier，1993； Yin et al.，2003)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著堿基差異度的增加，堿基替代出現(xiàn)了飽和。23種蚱的COI基因的遺傳距離的在0-0.306 之間，平均值為0.219；6 對兩兩之間的遺傳距離為0.000，可見

4、序列保守性較強(qiáng)。
　　 2.在采用COI基因序列片段對蝗總科系統(tǒng)發(fā)育研究的基礎(chǔ)上，我們隨后應(yīng)用核基因EF-1α序列探討蚱總科6 亞科的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。測定蚱總科17種昆蟲的EF-1α基因部分序列，并從Genbank 下載直翅目東亞飛蝗的同源序列。經(jīng)MEGA3.0 軟件比對，同源序列共849bp，其中共有325個變異位點(diǎn)，221個簡約信息位點(diǎn)。以蝗總科的1個種作為外群，用ME，MP，NJ和貝葉斯法重建系統(tǒng)發(fā)生樹。幾種系統(tǒng)樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

5、稍有不同，其系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系與其他學(xué)者的研究結(jié)果比較一致，具體結(jié)果如下：股溝蚱亞科并不代表較原始類群，而刺翼蚱亞科作為較原始類型；蚱亞科也不是最進(jìn)化類型；短翼蚱亞科和扁角蚱亞科應(yīng)屬于進(jìn)化中間過渡類型；枝背蚱亞科的分類地位在這里不敢斷定，有待進(jìn)一步研究。
　　 3. 聯(lián)合線粒體COI和核基因EF-1α DNA 序列分析蚱總科的系統(tǒng)發(fā)育，2個基因連接后全長1491bp，序列的前590個bp 為COI 部分序列，后901個bp 為EF-1