基于16srdna和coii基因序列的蝗总科部分种类分子系统学研究

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1、学校代码：1Q2C0崎究生学号：2012102084分类号：•密级：无硕士学位论文基于16SrDNA和COII基因序列的瘦总科部分种类分子系统学研究MolecularSystematicsStudiesofAcridoideabasedon16SrDNA&COIIGenes作者：张轶平指导教师:任炳忠教授-级学科：生物学：：级学科：动物学研究方冋：毘虫学学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月学校代码：10200研究生学号：2012102084分类号：Q95密级：无硕士学位论文基于16SrDNA和COII基因序列的蝗总

2、科部分种类分子系统学研究MolecularSystematicsStudiesofAcridoideabasedon16SrDNA＆COIIGenes作者：张轶平指导教师：任炳忠教授一级学科：生物学二级学科：动物学研究方向：昆虫学学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月摘要蝗总科昆虫是直翅目的重要组成部分，也在食物链中扮演着多种角色，对维持生态系统稳定有不可替代的作用。蝗总科昆虫对农业、牧业和林业的发展有巨大影响，与人类生活息息相关，所以对蝗总科的研究意义重大。在蝗总科的研究中，系统学一直是研究的热点。传统分类学主要以

3、形态为依据，已经不能满足现代研究的要求。本研究采用酚-氯抽提、PCR扩增和DNA测序等手段，辅助以BioLign、MEGA5.05、PAUP4.0、MrBayes3.1.2等软件，对剑角蝗科、斑翅蝗科、槌角蝗科和斑腿蝗科16种蝗虫的16SrDNA和COII基因，进行序列组成分析、碱基替换分析、密码子使用分析、氨基酸组成分析、遗传距离分析和碱基替换饱和度分析，并最后以短额负蝗为外群，采用ML、MP、NJ、BI法，分别对16SrDNA基因、COII基因和两个基因联合构建系统发育树，进行分子系统学研究。通过研究分析，得到以下主要结论：（1）蝗

4、总科线粒体基因具有明显A+T偏向性，其中16SrDNA基因A+T含量为71.2%，COII基因A+T含量为71.8%。（2）16SrDNA基因保守性为66.5%，COII基因保守性为53.2%。16SrDNA基因比COII基因更保守。同时，基因中的第三位点的变异容易被保留下来，所以第三位点变异率更高。（3）COII基因中出现频率较高的密码子为AUU（21.3）、UUA（17）和ACA（12.1），而CUG、UCG和GCG没有出现，密码子出现频率的差异可能与线粒体内相应种类tRNA含量有关。含量较高的氨基酸为异亮氨酸（11.57）、亮氨酸

5、（11.49）和丝氨酸（9.72）。（4）16种蝗虫的16SrDNA基因的非矫正遗传距离在0.006-0.151之间。16种蝗虫的COII基因的非矫正遗传距离范围在0.007-0.236之间。（5）通过建立遗传距离与R值、TS、TV的关系，证明该两个基因的碱基替换没有达到饱和。（6）在系统发育关系上，剑角蝗科、斑翅蝗科、槌角蝗科和斑腿蝗科互为单系群。红翅皱膝蝗与鼓翅皱膝蝗亲缘关系较近，但不是一个物种（支持率95）。黄胫小车蝗并没有和亚洲小车蝗形成姊妹群，而是与轮纹异痂蝗亲缘关系更近。本论文通过测定16种蝗虫的16SrDNA和COII基因

6、序列，对其进行系统发育分析，为蝗虫的系统分类提供了分子依据。后续工作中将增加蝗虫种类，加大扩增片段长度，以获得更可靠的系统发育信号。关键词：蝗总科；系统学；16SrDNA；COIIIAbstractAcridoideaarethemostimportantpartofOrthoptera,andtheyplayavarietyofrolesinthefoodchain.Acridoideaareirreplaceableinmaintainingecosystemstability.Acridoideahavetremendousimp

7、actonthedevelopmentofagriculture,animalhusbandryandforestry.Theyarecloselylinkedwithhumanlife.Therefore,thestudyonAcridoideahasgreatsignificance.ThesystematicsstudyisthehotpointintheAcridoidearesearch.Traditionaltaxonomywhichcannotmeetthedemandsofmodernresearchismainlyba

8、sedonthemorphology.Inthisstudy,phenol-chlorineextraction,PCRamplificationandDNAsequencinghavebeenused,a