论文部分内容阅读
本文是关于中国叩甲科昆虫分子系统学研究的硕士学位论文。此类昆虫隶属于鞘翅目多食亚目叩甲总科。文章概述了国内外对叩甲科昆虫的研究历史、现状及其研究意义;介绍了现代分子生物学技术的常用实验方法;并对叩甲科昆虫的系统发育进行了分析。叩甲科昆虫广布于全世界,现今记述有12000余种,是一个大科,且是一个十分重要的经济类群,大多为植食性地下害虫,也有部分捕食性天敌。我国曾先后对危害严重的几种叩甲进行了生物学、生态学及防治方面的研究,积累了一些基本的资料。然而我国叩甲科系统分类工作起步较晚,特别是在分子系统学方面,尚属空白。
本研究以叩甲科昆虫为研究对象,采用蛋白酶K法提取叩甲科昆虫的总DNA,应用PCR扩增核糖体28S rDNA部分序列测定技术,运用ClustalX(1.83),MEGA3.1等软件对数据进行处理分析,开展叩甲科分子系统学研究。通过从DNA水平上精确定量分析物种的遗传距离,从而探讨叩甲科的分类地位和亲缘关系,揭示叩甲科系统发生及其演化关系,丰富叩甲科的分子系统学,并为进一步研究叩甲科昆虫的分子系统学奠定基础。
叩甲科昆虫8种28S rDNA序列中,测得腺嘌呤(A)的平均含量为19.2%、鸟嘌呤(G)的平均含量为34.3%、胞嘧啶(C)的平均含量为29.8%、和胸腺嘧啶(T) 的平均含量为16.7%,G+C的平均含量为64.1%、A+T的平均含量为35.9%,G+C含量明显偏高。在所测得的全部823个位点中,单态位点有110个,不变位点有596个,可变位点有215个,0倍简并位点有529个,2倍简并位点有52个,4倍简并位点有173个,简约信息位点有102个。在所测得的序列编码的274个氨基酸中有108个发生变异,变异率为39.41﹪,所有种都含有20种氨基酸,其中精氨酸(Arg)的平均含量最高,达到14.67%,其次为丝氨酸(Ser)为13.77%,最低的是甲硫氨酸(Met)为0.50%。应用UPGMA法、MP法、NJ法构建叩甲科部分种的系统发育树表明:不同的方法所构建的树中,各支分类单元的组成相同,各支之间的关系也基本一致,说明所采用的方法具有较高的置信度。证明形态分类上将暗带重脊叩甲、缝线重脊叩甲、喑足重脊叩甲归为重脊叩甲属是合理的。同时也显示属齿胸叩甲亚科(以方胸叩甲为代表),是最早从叩甲科中分化出来的一支,并处于支序图的最基部,这与江世宏(2001)用支序分类法得出的结论是一致的。