日本蚤螻與單刺螻蛄線粒體基因組測(cè)定及分析.pdf

1、直翅目（Orthoptera）高級(jí)階元的分類長(zhǎng)久以來(lái)存在爭(zhēng)議，把直翅目分為螽亞目（Ensifera）和蝗亞目（Caelifera）兩個(gè)亞目的觀點(diǎn)被國(guó)內(nèi)、外大多數(shù)學(xué)者所采用，但也有分類學(xué)者提出三亞目（螽亞目、蝗亞目、螻蛄亞目）和四亞目（螽亞目、蝗亞目、螻蛄亞目、蚤螻亞目）的分類系統(tǒng)。本研究對(duì)日本蚤螻Tridactylusjaponicus和單刺螻蛄Gryllotalpaunispina的線粒體基因組進(jìn)行測(cè)定和分析，結(jié)合GenBank上獲得

2、的部分直翅目昆蟲(chóng)線粒體基因組序列，運(yùn)用分子系統(tǒng)學(xué)原理和方法對(duì)直翅目亞目和部分總科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了探討。
　　日本蚤螻Tridactylusjaponicus線粒體基因組全長(zhǎng)15,352bp，GenBank登錄號(hào)KC_555032，單刺螻蛄Gryllotalpaunispina線粒體基因組全長(zhǎng)15,513bp，GenBank登錄號(hào)KC_894752，其AT含量分別為71.2%和70.9%。兩種昆蟲(chóng)線粒體DNA均為閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，包

3、含13個(gè)蛋白編碼基因、22個(gè)tRNA基因、2個(gè)rRNA基因及1個(gè)轉(zhuǎn)錄控制區(qū)（A+T富含區(qū)）。兩種昆蟲(chóng)線粒體基因組中均含有1-8bp的基因重疊，分別為1-17bp和1-31bp的基因間隔，基因排列順序均與已知螽亞目昆蟲(chóng)一致，不存在蝗亞目昆蟲(chóng)中普遍存在的trnK與trnD順序發(fā)生顛倒（DK重排）的現(xiàn)象。
　　兩種昆蟲(chóng)蛋白基因編碼區(qū)AT含量分別為69.8%和69.5%，其中第三位點(diǎn)分別為79.6%和77.2%，表現(xiàn)出明顯的偏向性。除日本

4、蚤螻的cox1和單刺螻蛄的nad2外，所有蛋白編碼基因起始密碼子均為ATN結(jié)構(gòu)，日本蚤螻的cox1由CCG起始，單刺螻蛄的nad2由GTG起始。終止密碼子存在“T”終止的情況，完整的終止密碼子均為TAN結(jié)構(gòu)。13個(gè)蛋白中使用最多的四種氨基酸均為亮氨酸（Leu）、絲氨酸（Ser）、異亮氨酸（Ile）和苯丙氨酸（Phe），含量總計(jì)分別達(dá)到了44.97%和42.74%；使用最少的均為半胱氨酸（Cys），含量?jī)H為0.86%和1.0%。
　

5、　22個(gè)tRNA的AT含量分別為75.0%和74.2%，除trnS(AGN)缺少DHU臂外，均可正確折疊為三葉草形的二級(jí)結(jié)構(gòu)。rRNA與A+T富含區(qū)的AT含量分別為75.2%、75.0%和72.6%、76.8%；長(zhǎng)度分別為rrnL1289bp和1245bp，rrnS725bp和748bp，A+T富含區(qū)724bp和917bp。
　　從GenBank上獲得了直翅目53種昆蟲(chóng)的線粒體基因組全序列，加上本研究測(cè)定的日本蚤螻與單刺螻蛄，選擇

6、竹節(jié)蟲(chóng)目Phasmatodea幽靈竹節(jié)蟲(chóng)Extatosomatiaratum、螳蟲(chóng)脩目Mantophasmatodea螳蟲(chóng)脩Sclerophasmaparesisense、螳螂目Mantodea新幾內(nèi)亞葉背螳螂Tamolanicatamolana、等翅目Isoptera黃翅大白蟻Macrotermesbarneyi、蜚蠊目Grylloblattodea美洲大蠊Periplanetaamericana及革翅目Dermaptera瘤螋Cha

7、lliafletcheri為外群，聯(lián)合線粒體基因組13個(gè)蛋白基因編碼部分（去除第三位點(diǎn)）分別使用MEGA5.1、MrBayesV3.1.2及PAUP4.0等軟件分別構(gòu)建NJ、Bayes與MP系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，綜合三棵系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)對(duì)直翅目高級(jí)階元的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系得出如下推斷：直翅目分為螽亞目和蝗亞目?jī)蓚€(gè)亞目，螽亞目中為（（螽斯總科+駝螽總科）+蟋蟀總科），蝗亞目中為（（（（（蝗總科+錐頭蝗總科）+?；瓤偪疲?蜢總科）+蚱總科）+蚤螻總科）；結(jié)合基因