日本蚤螻與單刺螻蛄線粒體基因組測定及分析.pdf

1、直翅目（Orthoptera）高級階元的分類長久以來存在爭議，把直翅目分為螽亞目（Ensifera）和蝗亞目（Caelifera）兩個亞目的觀點被國內(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)。本研究對日本蚤螻Tridactylusjaponicus和單刺螻蛄Gryllotalpaunispina的線粒體基因組進行測定和分析，結(jié)合GenBank上獲得

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

3、含13個蛋白編碼基因、22個tRNA基因、2個rRNA基因及1個轉(zhuǎn)錄控制區(qū)（A+T富含區(qū)）。兩種昆蟲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一致，不存在蝗亞目昆蟲中普遍存在的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），含量總計分別達到了44.97%和42.74%；使用最少的均為半胱氨酸（Cys），含量僅為0.86%和1.0%。
　

5、　22個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種昆蟲的線粒體基因組全序列，加上本研究測定的日本蚤螻與單刺螻蛄，選擇

6、竹節(jié)蟲目Phasmatodea幽靈竹節(jié)蟲Extatosomatiaratum、螳蟲脩目Mantophasmatodea螳蟲脩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個蛋白基因編碼部分（去除第三位點）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，綜合三棵系統(tǒng)發(fā)育樹對直翅目高級階元的系統(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兩個亞目，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