27种瓢虫mtdna_coi基因序列分析及系统发育研究_鞘翅目_瓢虫科_

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1、Vol.28,No.3Sept.,200627种瓢虫mtDNA-COI基因序列分析及系统发育研究（鞘翅目：瓢虫科）①付景，张迎春（陕西师范大学生命科学学院，陕西西安710062）摘要：将自测的瓢虫科4亚科16种和从GenBank中检索到相关物种的mtDNA-COI基因编码区序列片断进行同源性比较,计算核苷酸使用频率,并构建分子系统树。在获得的471bp序列中,共有227个变异位点,195个简约信息位点,A+T约占66.7%,转换发生比颠换更频繁。分子系统树表明:同种和同属的瓢虫均以较高置信值聚在一起,4个亚科都能恢复为单系;食植瓢虫亚科从系统树的基部最早分出,是瓢

2、虫科最为原始的类群,小毛瓢虫亚科和盔唇瓢虫亚科首先聚为一支,显示二者具有较近的亲缘关系,然后再与瓢虫亚科相聚,食植瓢虫亚科的食植瓢虫属和裂臀瓢虫属均不是单系群。关键词：鞘翅目；瓢虫科；mtDNA；COI；系统发育中图分类号：Q969.496.8文献标识码：A文章编号：1000-7482(2006)03-0179-08瓢虫科(Coccinellidae)隶属于鞘翅目(Coleoptera)、多食亚目(Polyphaga)、扁甲[1]总科(Cucujoidea)，是一类重要的经济昆虫。捕食性种类以蚜虫、介壳虫、粉虱、叶螨及其它节肢动物为食，是重要的害虫天敌；植食性种类

3、中有很多取食茄[2]科、葫芦科和豆科植物，已成为重要的农业害虫。对瓢虫的系统分类国内外学者做了大量的研究，并建立了不同的分类系统。然而，由于可供比较的形态性状的有限性以及协同进化的存在，对于瓢虫科高级阶元的分类体系，目前还存在较大的争[3-10][2]议，所产生的问题都是传统形态学方法难以解决的。[11,12]利用线粒体DNA作为标记，已广泛用于昆虫系统学研究。mtDNA为双链闭环分子，具有结构简单，序列和组成一般比较保守、易于操作、母系遗传、无重组、单拷贝、与核DNA相比相对较小等特点。昆虫的mtDNA大小为1514～1613kb左右，包括12或13个编码蛋白质

4、的基因。其中mtDNA-COI基因由于其分布的普遍性、序列和结构的相对保守性而被广泛应用于不同分类阶元层次上的分子系统学研究，但基于线粒体基因序列的瓢虫科分子系统学研究国内尚属空白。收稿日期：2006-02-01基金项目：陕西省自然科学基金资助项目(97SM10)①通讯作者,E-mail:yingchunzcn@yahoo.com.cn179180昆虫分类学报第28卷第3期本研究以实验室保存的酒精浸泡标本为材料，测定了瓢虫科16个种的COI基因编码区序列片段，并从GenBank收集了11个种及外群叶甲科(Chrysomelidae)的嵩金叶甲（Chrysolina

5、aurichalcea）的相关序列，对瓢虫科4亚科27个种的系统发育进行了重建，以期为瓢虫科的系统分类提供分子生物学方面的依据。1.材料和方法1.1实验材料本实验所用瓢虫标本的来源见表1，采到的瓢虫饥饿24h后，浸泡于无水乙醇中4℃保存，期间更换乙醇2～3次。表1.样品来源(oringinoftheresearchedsamples)亚科名种名采集地日期SubfamiliesSpeciesSiteDate瓢虫亚科六斑异瓢虫Aiolocariahexaspilota河北张家口2005.8.22Coccinellinae异色瓢虫Harmoniaaxyridis河北张家

6、口2005.8.23十二斑巧瓢虫Oenopiabissexnotata陕西宝鸡2005.8.15龟纹瓢虫Propyleajapinica陕西西安2005.8.29稻红瓢虫Micraspisdiscolor陕西汉中2005.9.15十四星裸瓢虫Calviaquatuordecimguttata云南河口2005.7.25双七瓢虫Coccinulaquatuordecimpustulata河北张家口2005.8.20七星瓢虫Coccinellaseptempunctata陕西西安2005.4.10六斑月瓢虫Menochilussexmaculata云南河口2005.7.

7、25柯氏素菌瓢虫Illeiskoebelei陕西汉中2005.10.5十二斑褐菌瓢虫Vibidiaduodecimguttata陕西宝鸡2005.8.15盔唇瓢虫亚科红点唇瓢虫Chilocoruspolitus陕西西安2005.9.13Chilocorinae黑缘红瓢虫Chilocorusrubidus陕西旬邑2005.7.15食植瓢虫亚科马铃薯瓢虫Henosepilachnavigintioc-河北张家口2005.8.20Epilachninaetomaculata茄二十八星瓢虫Henosepilachnavigin-陕西汉中2005.10.5tioctopun

8、ctata