农林潜叶甲虫DNA条形码库构建及应用

来源 :赣南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ww4102001
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鞘翅目潜叶甲虫种类繁多、分布较广、寄主植物丰富,其中不少种类为农林经济害虫。多数潜叶甲虫体型微小,形态鉴定存在困难。本文通过构建潜叶甲虫DNA条形码库和部分潜叶甲虫线粒体全基因组库,可为宏观生物学科研人员研究提供背景信息,减少物力人力的消耗。通过应用COI序列分析28种趾铁甲属潜叶甲虫种间系统发育关系,八种趾铁甲属潜叶甲虫线粒体全基因组分析种间系统发育关系,进一步确定潜叶甲虫种间关系以及分类地位,可为潜叶甲虫的鉴定和防治提供技术支持。主要结果如下:(1)使用COI,CYTB,ITS2三个基因构建潜叶甲虫DNA条形码库,潜叶甲虫COI基因扩增片段长度在700 bp左右,潜叶甲虫CYTB基因扩增片段长度在500 bp左右,潜叶甲虫ITS2基因扩增片段长度在750 bp左右。截止到目前,实验室共测序潜叶甲虫240个体,其中COI基因100个个体,ITS2基因101个个体,CYTB基因39个个体。(2)分析了葛藤矮吉丁(Trachys auricollis),八种趾铁甲属潜叶甲虫以及淡色平脊甲(Downesia tarsata)线粒体全基因组的生物学特性,如AT含量、密码子组成等。实验室已测序线粒体全基因组的潜叶甲虫有33个个体,基本建立了线粒体全基因组库的框架。(3)基于COI基因序列使用最大似然法和贝叶斯法两种算法分别构建28种趾铁甲属潜叶甲虫的系统发育树。结果表明,两种树均支持陈世骧分类系统中的趾铁甲指名亚属和扁趾铁甲亚属,但叉趾铁甲亚属可能是趾铁甲指名亚属和扁趾铁甲亚属间的过渡类型。体型和寄主植物类群亦支持趾铁甲指名亚属和扁趾铁甲亚属,但部分叉趾铁甲种类(如凹胸叉趾铁甲)的分类地位有待商榷。COI可作为潜叶甲虫的DNA条形码。(4)以八种趾铁甲属潜叶甲虫为例构建基于线粒体全基因组的系统发育树。与单基因构建的系统发育树相比,线粒体全基因组构树的优点在于结果更加准确,各分支的支持率更高。线粒体全基因组系统发育树同样支持叉趾铁甲亚属可能为趾铁甲指名亚属和扁趾铁甲亚属间的过渡类型,趾铁甲属三亚属的分类可能与体型与寄主植物相关。综上所述,本研究已完成部分潜叶甲虫DNA条形码库的构建,并应用于潜叶甲虫系统发育关系分析。但若想实现潜叶甲虫种类的全面快速鉴别,仍需要补充更多的基因序列、形态特征、地理分布、寄主植物和生态行为等信息。COI基因是比较理想的潜叶甲虫候选DNA条形码,能够准确地反应潜叶甲虫的亲缘关系。基于线粒体全基因组分析系统发育关系更加准确。
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