中国蚁属16种蚂蚁系统发育及dna条形码研究

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1、中国蚁属16种蚂蚁系统发育及DNA条形码研究ResearchonPhylogeneticRelationshipandDNABarcodingamongSixteenSpeciesoftheGenusFormica(Hymenoptera：Formicidae)FromChina专业名称：动物学申请人：陈媛指导教师：周善义教授论文答辩委员会主席：委员中国蚁属16种研究生：陈嫒学科专业：动物学摘要本文对采自中国不同地区的蚁属Formica16种蚂蚁进行了分子DNA条形码研究，探讨条形码在物种鉴定上的可行性。以COl、ITSl

2、、ITS2为基础以及联合数据集COI+ITSl、COI+ITS2、COl+ITSI+ITS2，对所得150个样品的碱基序列进行了碱基成分、种间遗传距离、系统发育检验等分析，运用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)、贝叶斯法(BI)等方法对数据集进行了系统发育分析，得到以下结论：(1)编码基因COI比非编码的内转录间隔区ITSl／ITS2更容易得到序列。成功得到COl序列的样品数为149个，成功率达到99．33％；而ITSl、ITS2的成功率分别为93．33％、91．33％。COl序列具A+T偏向性，而ITS区序列碱基偏向性则

3、偏向G+C。在碱基变异频率分析中，3个基因片段均有高的保守性，相比之下COI片段具有较多的变异位点，对近缘种类间区分具有明显的优势。．(2)种间遗传距离分析中，单个片段的ITSl、ITS2基因分析表明，蚁属种间遗传距离的差异较小，种间的同源性较高。而单个COI基因与其他3种联合数据集，结果基本一致：未知种Formciasp．与其他15种的亲缘关系最远；而种间关系较为密切的有北方蚁Faquilonia与多栉蚁Fpolyctena、亮腹黑褐蚁Fgagatoides与日本黑褐蚁F．japonica。(3)饱和性分析得到单个COl

4、基因片段以及COI+ITSl，COI+ITS2，COI+ITSI+ITS2数据集的碱基的转换和颠换均未达到饱和，可以用于系统发育分析；而在树长分布偏斜性分析中，这4类分子数据集的系统发育信号对最优树有较高支持率。因此，确定了用以下4个分子数据进行系统发育分析：COI，COI+ITSl，COI+ITS2，COI+ITSl+ITS2。(4)基于3种方法构建的系统发育树，除了贝叶斯方法构建的系统发育树对于联合数据集COI+ITS2及COl+ITSI+ITS2的实验结果没有得到理想的结果，其他2种方法构建的系统发育树基本一致，共有

5、9个物种能够单独聚成一支，分子数据与形态学分类高度吻合，这9个种分别为：中华红林蚁Fsinensis、满洲凹头蚁Fmanchu、乌拉尔蚁Furalensis、凹唇蚁Fsanguinea、亮腹黑褐蚁Fgagatoides、光亮黑蚁Fcandida、丝光蚁Ffusca、格劳卡蚁Fglauca、未知种Formciasp．。(5)DNA条形码能够作为蚁属物种识别的辅助工具。经过DNA条形码构建的系统发育树与传统形态学差异分析表明，北方蚁FaquiloniaYarrow,1955为多栉蚁FpolyctenaFoerste，l850的

6、同物异名。对满洲蚁Formicamanchu中同巢中立毛生长情况不一致的样品，DNA条形码技术能起到校正的作用。通过系统发育树的分析，本文猜测，在红林蚁群Fsinae中存在隐存种，这需要其他工作进行证实。(6)由于种内与种间的基因差异存在着广泛的重叠区，无明显的种间阈值存在，表明单依靠DNA条形码鉴定物种结果并不准确。因此应该多种方法的综合分类以达到准确鉴定物种的目的。关键词：蚁属，DNA条形码，系统发育，COl，ITSl，ITS2IIResearchonPhylogeneticRelationshipandDNABarc

7、odingamongSixteenSpeciesoftheGenusFormica(Hymenoptera：Formicidae)FromChinaMasterCandidate：YuanChenGrade：201Supervisor：Prof．ShanyiZhouMajor：Zoologydirection：ZootaxyandzoogeographyAbstractInthispaper,theDNAbrcodingof16speciesofthegenusFormicafromdifferentregionsofCh

8、inawerestudy,todiscussthefeasibilityontheirclassificationanddetermination．Forthe150specimens，weemployedCOl，ITS1，ITS2genesequencesandtheircomineddatasets