【摘 要】
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甲螨亚目隶属于蜱螨亚纲、真螨总目、疥螨目,该类群螨类形态多样、物种丰富、生存环境多样,是生物群落最多样化、最复杂、研究最多的陆地生态类群之一,日益受到生物学家的广泛关注。按当前的分类系统,甲螨亚目包括甲螨和无气门螨,但两者之间的亲缘关系仍存在争议。本文以该类群螨类所呈现出的独特的全线粒体基因组为研究对象,分析其全线粒体基因组的特征;利用全线粒体基因组核苷酸序列,构建系统发育树,以期阐明甲螨亚目各类
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甲螨亚目隶属于蜱螨亚纲、真螨总目、疥螨目,该类群螨类形态多样、物种丰富、生存环境多样,是生物群落最多样化、最复杂、研究最多的陆地生态类群之一,日益受到生物学家的广泛关注。按当前的分类系统,甲螨亚目包括甲螨和无气门螨,但两者之间的亲缘关系仍存在争议。本文以该类群螨类所呈现出的独特的全线粒体基因组为研究对象,分析其全线粒体基因组的特征;利用全线粒体基因组核苷酸序列,构建系统发育树,以期阐明甲螨亚目各类群的系统发育关系。主要研究结果如下:(1)完成了甲螨亚目的5个种的线粒体全基因组序列的注释和测定。5种甲螨的线粒体基因组长度分别为:14,711bp、15,220bp、14,255bp、14,511 bp和14,915bp。这5种螨的线粒体基因组均为双链环状闭合DNA分子,并且均含有37个基因(13个蛋白编码基因、22个转运RNA和2个核糖rRNA),没有出现基因缺失和重复的现象。(2)通过对5种甲螨线粒体基因组各组分的分析发现,这5种螨的全线粒体基因组和蛋白编码基因的碱基组成上,均为A+T含量高于G+C含量,表现出明显的A+T偏向性;除了Hermannia gibba的ND4L基因,5种螨的蛋白编码基因均以ATN作为起始密码子;5个螨的tRNA二级结构除了都有不同程度的D臂或T臂的缺失外,还发现5个螨的trnR基因都缺失D臂和T臂情况,这种现象可能是甲螨亚目的共源性状。(3)通过对甲螨亚目的19个种的碱基组成和基因排列顺序的比较,我们发现甲螨类群和无气门螨类群在线粒体基因组大小、核苷酸组成差异不显著,在AT偏斜和GC偏斜上差异较明显,甲螨类群的线粒体基因组偏好使用碱基A和碱基C,而无气门目类群的线粒体基因组偏好使用碱基T和碱基G。在线粒体基因排列上,19个种的基因顺序都相对于节肢动物的假设祖先排列模式发生了基因重排。(4)通过重建系统发育树,发现无气门目聚为一支作为单系群嵌套于甲螨亚目,而传统的甲螨认为是复系群,无气门目螨类由甲螨进化而来,此结果跟从形态学和核基因片段推断结果一致的。此外,线粒体基因组中基因顺序的改变表征了甲螨和无气门螨的不同谱系,并且具有可用的系统发育信号,可用于阐明真螨总目更高级阶元的分类关系。后面还需要进一步对甲螨亚目的螨类进行线粒体基因组测序,以更好地阐明甲螨亚目的线粒体基因组进化的趋势(从古老模式到激烈重排)、起源时间和进化的速度。
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