發(fā)布時(shí)間：2018-07-06 19:24

  本文選題：直翅目昆蟲 + 線粒體基因組　； 參考：《陜西師范大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：本研究利用直翅目昆蟲線粒體DNA特異性引物,采用傳統(tǒng)方法直接測(cè)序獲得了小凸額蝗(Traulia minuta)、印度橄蝗(Tagasta indica)、僧帽佛蝗(Phlaeoba infumata)、秦嶺蹦蝗(Sinopodisma tsinlingensis)、素色異爪蝗(Euchorthippus unicolor)、擬短翅擬�；�(Pseudoeosyllina brevipennisoide)、黑角露螽(Phaneroptera nigroantennata)及擬葉螽(Orophyllus sp.)完整或幾乎完整的8條線粒體基因組序列�；贖iseq2500測(cè)序平臺(tái),高通量測(cè)序技術(shù)測(cè)序并組裝注釋獲得了武陵山蹦蝗(Sinopodisma wulingshanensis)、秦嶺小蹦蝗(Pedopodisma tsinlingensis)及日本黃脊蝗(Patangajaponica)三個(gè)物種全線粒體基因組序列。本研究測(cè)定的11條直翅目昆蟲線粒體基因組序列,加上實(shí)驗(yàn)室測(cè)定未發(fā)表線粒體基因組序列及NCBI上已提交的直翅目昆蟲全線粒體基因組序列共153條,應(yīng)用比較基因組學(xué),譜系基因組學(xué)及進(jìn)化生物學(xué)等方法進(jìn)行了分析,獲得結(jié)論如下:1、本研究獲得了 11條直翅目昆蟲線粒體基因組序列,AT含量普遍偏高,在70%以上,13個(gè)蛋白編碼基因密碼子第三位AT含量普遍高于密碼子第一位和第二位;11個(gè)物種線粒體基因組J鏈序列、22個(gè)tRNAs和AT富集區(qū)的堿基組成具有明顯AT-skew和CG-skew;13個(gè)蛋白編碼基因的密碼子使用頻率較高的是UUA、UCU、UCA和ACA;11個(gè)物種的tRNAs二級(jí)結(jié)構(gòu)與其它直翅目昆蟲的二級(jí)結(jié)構(gòu)基本一致。2、秦嶺蹦蝗、比氏蹦蝗、武陵山蹦蝗、霍山蹦蝗及秦嶺小蹦蝗線粒體基因組比較分析表明:①蹦蝗屬和小蹦蝗屬線粒體基因組A+T含量在整個(gè)直翅目昆蟲中最高。②5種蝗蟲最保守的tRNA是trnA,trnLCUN,trnF和trnG,只有一個(gè)核苷酸變化。③A+T富集區(qū)存在與復(fù)制起始相關(guān)的莖環(huán)二級(jí)結(jié)構(gòu),而且存在不同的重復(fù)元件和重復(fù)次數(shù)。④基于線粒體基因組(13PCGs+2rRNAs)數(shù)據(jù)集構(gòu)建的蝗亞目系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系,支持小蹦蝗屬?gòu)谋幕葘僦蟹殖鰜沓蔀楠?dú)立的一個(gè)屬。為更一步闡明其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,擴(kuò)大取樣的6個(gè)蹦蝗和3個(gè)小蹦蝗共7段線粒體部分序列及2段核基因部分序列構(gòu)建BI樹,結(jié)果同樣支持小蹦蝗屬作為一個(gè)獨(dú)立的屬。3、直翅目昆蟲比較線粒體基因組分析表明:①在已測(cè)得的153個(gè)線粒體基因組序列中,長(zhǎng)度集中在15.8kb左右。②除了Mirhipipteryx andensis和Mecopoda miponensis外,線粒體基因組的堿基含量大小為AsTsCsGs,呈現(xiàn)明顯的AT-skew和CG-skew。③基因重疊區(qū)及基因間隔區(qū):幾乎所有直翅目昆蟲atp6和atp8之間重疊序列均為7bp,序列為ATGATAA。nad4L和nad4之間的重疊序列也較固定,長(zhǎng)度為 7bp,序列為 TTAACAT。Cox1,atp8,nad1 nad2,nad4,nad5和nad6都存在非標(biāo)準(zhǔn)起始密碼子。Cox2,cox3,nad3,nad4 和cytb均以標(biāo)準(zhǔn)起始密碼子為起始;直翅目昆蟲線粒體蛋白編碼基因密碼子包含完整終止密碼子(TAA和TAG)和不完整終止密碼子(T和TA)。④基因重排事件在直翅目昆蟲線粒體中只是個(gè)別事件,在蝗亞目中基因重排更少見。直翅目中目前只發(fā)現(xiàn)11個(gè)物種存在線粒體基因重排或有多于正�；蚯闆r。⑤T-stretch或其對(duì)應(yīng)位置的莖環(huán)結(jié)構(gòu)可能與線粒體基因組N鏈復(fù)制起始有關(guān),A+T富集區(qū)長(zhǎng)度變異主要由重復(fù)片段大小及重復(fù)次數(shù)造成的。4、基于不同數(shù)據(jù)集構(gòu)建的蝗亞目各總科系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系為:(蚤螻總科Tridactyloidea+(蚱總科 Tetrigoidea+(蜢總科 Eumastacoidea+(�；瓤偪芇neumoroidea+(葉蝗總科 Trigonopterygoidea +(錐頭蝗總科 Pyrgomorphoidea+ 蝗總科Acridoidea)))))))。本研究不支持劍角蝗科(Acrididae)、槌角蝗科(Gomphoceridae)、斑腿蝗科(Catantopidae)、網(wǎng)翅蝗科(Arcypteridae)和斑翅蝗科(Oedipodidae)單系性。螽亞目系各總科系統(tǒng)發(fā)育樹顯示:裂趾螽總科(Schizodactyloidea)處在螽亞目的最基部,螽斯總科(Tettigonioidea)位于系統(tǒng)發(fā)育樹的最端部,為最進(jìn)化的類群,所有系統(tǒng)樹均支持螽斯總科(Tettigonioidea)、鳴螽總科(Hagloidea)和蟋蟀總科(Grylloidea)的單系性,不支持沙螽總科(Stenopelmatoidea)的單系性。螽斯總科內(nèi)部各亞科系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系為:(((紡織娘亞科 Mecopodinae+露螽亞科 Phaneropterinae)+ 擬葉螽亞科 Pseudophllinae)+((螽斯亞科 Tettigoniinae+碩螽亞科 Bradyporinae)+(草螽亞科 Gryllotalpinae+蛩螽亞科Meconematinae)))。其中碩螽亞科的分類地位不確定,可能是由于這個(gè)亞科只有一個(gè)物種線粒體基因組的原因。5、運(yùn)用PAML軟件計(jì)算能量相關(guān)的線粒體蛋白編碼基因的選擇壓力,發(fā)現(xiàn)13個(gè)蛋白編碼基因的dN/dS值均小于1,表明所有基因受到負(fù)選擇壓力較大;13個(gè)蛋白編碼基因聯(lián)合數(shù)據(jù)集和nad6在翅型1(長(zhǎng)翅)與翅型5(無翅)的dN/dS值存在顯著性差異,表明長(zhǎng)翅型昆蟲為保證飛行的正常進(jìn)行,所發(fā)生的有害突變被負(fù)選擇去除,而無翅型昆蟲由于不需要更多的能量供應(yīng),發(fā)生的輕微有害突變被積累下來。另外cox1,cox2和nad4的dN/dS均值普遍偏低,說明這三個(gè)基因受自然選擇壓力較強(qiáng)。
[Abstract]:In this study , we used the specific primers of the mitochondrial DNA of tera insect , and sequenced directly from the traditional methods to obtain the small amount of locust minuta , Tagasta indica , Phlaeoba infumata , Sinopodisma tsinlingensis , Eugenithippus unicolor , Pseudochromis nigroantennal and Orophysalis sp . In this study , the mitochondrial genome sequence of 13 protein - encoding genes was found to be higher than that of the first and second positions . The results showed that : 鈶，

本文編號(hào)：2103852