蓝点紫斑蝶和青斑蝶线粒体基因组及蝶类系统发育研究

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1、蓝点紫枣蟒和青斑蝶线粒体基因组及蝶类系统发育研究专业名称：生物化学与分子生物学申请人：佘莹指导教师：秦新民教授论文答辩委员会i惩：委员：燃蓝点紫斑蝶和青斑蝶线粒体基因组及蝶类系统发育研究研究生：佘莹·年级：2011级导师：秦新民教授学科专业：生物化学与分子生物学研究方向：分子系统学摘要蝶类属于昆虫纲鳞翅目，广泛分布于世界各地。其种类繁多，形态各异，色彩缤纷。目前，它们已越来越多地受到国内外学者的重视并加以研究，已成为发育生物学、进化生物学、种群遗传学、保护生物学和生态学等研究领域的重要模式生物。目前，国内外学者对蝶类采用不同的分类系统，尤其在高级分

2、类阶元的科学界定上存在很大争论。本文对蝶亚目斑蝶科的蓝点紫斑蝶和青斑蝶进行了线粒体基因组全序列和近全序列的测定。并选用线粒体基因组中保守的16SrRNA序列和核基因中具有代表性的wingless无翅基因，使用邻接法(Neighbor-Joining,NJ)，最大简约法(Maximumparsimonymethod，MP)和贝叶斯推断法(BayesianInference，BI)重建了蝶类的主要类群的分子系统树，讨论了蝶类高阶元的系统发育关系，研究的主要内容与结论如下：1．蓝点紫斑蝶(Euploeamidamus)线粒体基因组全长15，187bp。包

3、含13个蛋白质编码基因，22个tRNA基因，2个rRNA基因和一个AT富含区(D．100p)。各基因的位置、排列顺序及转录方向和大部分的鳞翅目物种一致，未发现有基因重排。各基因或区域的碱基含量也与其他蝶类相似，AT含量明显比GC含量高，存在严重的AT偏向性。除COI的起始密码为CGA外，其余蛋白质编码基因的起始密码都是典型的ATN。COII、ATP6、COIII、ND4、ND4L、CYTB、NDl的起始密码子是ATG，ND2、ATP8、ND3、ND5的起始密码子是ATT，ND6的起始密码子为ATA。终止密码子的使用一般是TAA或是不完全终止密码子。

4、除ATP8、ATP6、COIII、ND4L、ND6、NDl的终止密码子是TAA外，其余ND2、COI、COII、ND3、ND5、ND4和CYTB的终止密码子均为不完全密码子T。通过tRNAscan．SE预测的tRNA二级结构，除Ser(AGY)Pb，其余的tRNA均可以形成典型三叶草结构。392bp长的AT富含区中包含有一个15bp的2次串联重复序列，以及含有可能是转录和复制的起点。2．经PCR扩增和序列测定，青斑蝶(Tirumalalimniace)线粒体近全序列长14，485bp，包括完整的13个蛋白质编码基因和除tRNAMet、tRNAIle

5、、tRNAGln之外的19个tRNA，以及完整的16SrRNA和部分的12SrRNA基因。青斑蝶线立体基因组中除COl的起始密码为CGA外，其余蛋白质编码基因的起始密码都是典型的ATN。其中ND2、ATP8、ND3、ND5、ND6使用ATT作为起始密码子，其他的蛋白质编码基因使用ATG作为起始密码子。终止密码子有三种，一种是T从，由ATP8、ATP6、COIII、NDl及ND6使用；另一种TAG由ND4L使用；最后一种是不完全密码子T，由剩余的编码基因ND2、COI、COII、ND3、ND5、ND4及CYTB使用。3．基于34种蝶类16SrRNA和

6、16SrRNA+wingless联合序列分别构建的NJ、MP和BI树具有相似的拓扑结构，蛱蝶科位于系统树的顶部，凤蝶科位于系统树的基部，粉蝶科与一直处于凤蝶科的上方。但灰蝶科、弄蝶科与斑蝶科之间的位置关系不够稳定。在所构建的系统发育树中，蝶类的6个科呈现为单性起源。斑蝶科和弄蝶科亲缘关系较近，支持将斑蝶类群作为科级分类单元的观点。关键词：蓝点紫斑蝶；青斑蝶；蝶亚目；线粒体基因组；系统发育TheMitochondrialGenomeofEuploeamidamusandTirumalalimniaceandPhylogeneticAnalysisof

7、butterflies(Rhopalocera)MasterCandidate：SheYingGrade：201Supervior：Pro．QinXinminSpeciality：BiochemistryandMolecularBiologySubject：MolecularSystematicsAbstractButterfliesbelongtotheInsecta,Lepidoptera．Theirintriguingbeautyanddiversityhavebeenmadethemoneofthemostbelovedgroupsofin

8、vertebratesforUSandareusedasoneoftheimportantmodelorganismsfo