藍(lán)點(diǎn)紫斑蝶和青斑蝶線粒體基因組及蝶類系統(tǒng)發(fā)育研究.pdf

1、蝶類屬于昆蟲綱鱗翅目，廣泛分布于世界各地。其種類繁多，形態(tài)各異，色彩繽紛。目前，它們已越來(lái)越多地受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視并加以研究，已成為發(fā)育生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、種群遺傳學(xué)、保護(hù)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)等研究領(lǐng)域的重要模式生物。
　　目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蝶類采用不同的分類系統(tǒng)，尤其在高級(jí)分類階元的科學(xué)界定上存在很大爭(zhēng)論。本文對(duì)蝶亞目斑蝶科的藍(lán)點(diǎn)紫斑蝶和青斑蝶進(jìn)行了線粒體基因組全序列和近全序列的測(cè)定。并選用線粒體基因組中保守的16SrRNA序列和核

2、基因中具有代表性的wingless無(wú)翅基因，使用鄰接法(Neighbor-Joining,NJ)，最大簡(jiǎn)約法(Maximum parsimony method，MP)和貝葉斯推斷法(Bayesian Inference，BI)重建了蝶類的主要類群的分子系統(tǒng)樹(shù)，討論了蝶類高階元的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，研究的主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　1.藍(lán)點(diǎn)紫斑蝶(Euploea midamus)線粒體基因組全長(zhǎng)15，187bp。包含13個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，2

3、2個(gè)tRNA基因，2個(gè)rRNA基因和一個(gè)AT富含區(qū)(D-loop)。各基因的位置、排列順序及轉(zhuǎn)錄方向和大部分的鱗翅目物種一致，未發(fā)現(xiàn)有基因重排。各基因或區(qū)域的堿基含量也與其他蝶類相似，AT含量明顯比GC含量高，存在嚴(yán)重的AT偏向性。除COⅠ的起始密碼為CGA外，其余蛋白質(zhì)編碼基因的起始密碼都是典型的ATN。COⅡ、ATP6、COⅢ、ND4、ND4L、CYTB、ND1的起始密碼子是ATG，ND2、ATP8、ND3、ND5的起始密碼子是AT

4、T，ND6的起始密碼子為ATA。終止密碼子的使用一般是TAA或是不完全終止密碼子。除ATP8、ATP6、COⅢ、ND4L、ND6、ND1的終止密碼子是TAA外，其余ND2、COⅠ、COⅡ、ND3、ND5、ND4和CYTB的終止密碼子均為不完全密碼子T。通過(guò)tRNAscan-SE預(yù)測(cè)的tRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)，除Ser(AGY)外，其余的tRNA均可以形成典型三葉草結(jié)構(gòu)。392bp長(zhǎng)的AT富含區(qū)中包含有一個(gè)15bp的2次串聯(lián)重復(fù)序列，以及含有可能

5、是轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的起點(diǎn)。
　　2.經(jīng)PCR擴(kuò)增和序列測(cè)定，青斑蝶（Tirumala limniace）線粒體近全序列長(zhǎng)14，485bp，包括完整的13個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和除tRNAMet、tRNAIle、tRNAGln之外的19個(gè)tRNA，以及完整的16SrRNA和部分的12SrRNA基因。青斑蝶線立體基因組中除COⅠ的起始密碼為CGA外，其余蛋白質(zhì)編碼基因的起始密碼都是典型的ATN。其中ND2、ATP8、ND3、ND5、ND6使用AT

6、T作為起始密碼子，其他的蛋白質(zhì)編碼基因使用ATG作為起始密碼子。終止密碼子有三種，一種是TAA，由ATP8、ATP6、COⅢ、ND1及ND6使用;另一種TAG由ND4L使用;最后一種是不完全密碼子T，由剩余的編碼基因ND2、COⅠ、COⅡ、ND3、ND5、ND4及CYTB使用。
　　3.基于34種蝶類16SrRNA和16SrRNA+wingless聯(lián)合序列分別構(gòu)建的NJ、MP和BI樹(shù)具有相似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，蛺蝶科位于系統(tǒng)樹(shù)的頂部，鳳蝶