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《线粒体 D NA 在昆虫系统学研究中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷 增刊西北农林科技大学学报(自然科学版)Vol.29Suppl.2001年8月Jour.ofNorthwestSci2TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.)Aug.2001徐庆刚,花保祯线粒体DNA在昆虫系统学研究中的应用(西北农林科技大学昆虫博物馆,陕西杨陵712100)[摘 要]综述了mtDNA的组成和各部分的进化特点,以及它们用于昆虫系统学研究的优点。mtDNA进化快的COÉ～COË、ND5和A+T2rich区部分适合亲缘关系较近类群的系统学研究,进化慢的12srDNA、16srD2NA和ND1、ND2部分适合亲缘
2、关系较远类群的系统学研究。并对mtDNA在昆虫系统学研究中的应用前景作了展望,提出了存在的问题。[关键词]线粒体DNA;系统学;PCR;昆虫[中图分类号]Q961[文献标识码]A[文章编号]100022782(2001)S02079205 分子生物学技术近年来发展极为迅速。80年1mtDNA的组成和特点代,聚合酶链式反应(Polymerasechainreaction,PCR)技术的应用开始了分子生物学技术的革命,特昆虫mtDNA是共价闭合的环状双链DNA分别是“PCR通用引物”(universalPCRprimer)或随子,没有重组、倒位、易位等突变现象,组
3、成相当稳机引物(randomprimer)的使用,使人们在不知道物定,严格遵循母系遗传。昆虫的mtDNA大小为[1,2][3,4]种DNA的任何序列信息时就可以对其扩增。15.4～16.3kb(图1)。PCR技术是在实验室条件下于体外应用酶促扩增特定DNA片段的快速方法,其应用在不断扩展,主要应用于基因组DNA和cDNA直接克隆目的基因并测序、体外诱变和DNA工程、法医遗传指纹鉴定、传染病原分析、遗传病产前诊断、RNA转录物结[2～8]构分析、基因组足迹分析等。PCR技术的使用使得DNA快速测序、RAPD和RFLP的使用极为方便,成本也大大下降,被迅速应用于昆虫
4、系统学研究。研究者主要通过核DNA、rDNA和mtDNA特定片段的PCR扩增分析,对昆虫进行进化生物学和系统学的研究,由于mtDNA自身的一些优点而被研究的最多,且越来越广泛的应用于昆虫进化生物学和分类学研究。近十几年的研究积累了大量昆虫mtDNA方面的资料,其中以果蝇(Drosophila)的mtDNA研究最多,也最为深入,其全序列已经清楚。这对其他昆虫图1 果蝇(Drosophilayakuba)mtDNA各基因的mtDNA的研究极为有利。[5]相对位置和转录方向本文对近十几年来mtDNA在昆虫系统学、进Fig.1Relatedlocationsandtra
5、nscription化生物学研究中的应用成果作了总结,旨在为以昆directionofmtDNAofDrosophilayakuba虫mtDNA为材料进行系统学研究提供方便,同时其中包含12s和16s两个核糖体基因(riboso2发现尚存在的问题。[收稿日期]2001203208[基金项目] 国家自然科学基金资助项目(39570095)[作者简介] 徐庆刚(1972-),男,山东东营市人,硕士,主要从事昆虫进化生物学研究。©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.80西北农林科技
6、大学学报(自然科学版)第29卷malRNAgene,rDNA),22个转运RNA基因PCR扩增,所以对其测序较多。12srDNA和16s(transferRNAgene,tDNA),13个蛋白质编码基因rDNA进化较慢,适合远缘种的研究。但诸多研究表[2](proteincodinggenes)及1个包含复制起点的控制明,12srDNA的非同源相似性(homoplasy)较[4,5][2]区(controlregion),称为A+T2rich区。13个蛋高,实际上更多用于近缘种关系研究。Simon等在白质编码基因是1个细胞色素b,2个ATP酶亚基总结了前人用16
7、srDNA对果蝇属(Drosophila)、基因(6和8),3个细胞色素氧化酶亚基基因(CO伊蚊属(Aedes)、蜜蜂属(Apis)、飞蝗属(Locusta)、É,COÊ,COË),7个NADH降解酶基因(ND1～6虎甲属(Cicindela)等的种间、属间系统学分析的结及ND4L)。果时认为,16srDNA适用于种、属水平,不适用于目前对mtDNA研究表明,其不同组成部分的种内;16srDNA也适合于角顶叶蝉类(Delto2进化速率是不同的。总的来说,tDNA和rDNA在cephalus2like)叶蝉的族间系统学分析,但同时指出,mtDNA中最保守,碱基替代
8、率最低,而蛋白质编码16
