【摘 要】
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金龟总科Scarabaeoidea属于鞘翅目Coleoptera中的多食亚目Polyphaga,目前已知3万余种。金龟总科的幼虫俗称蛴螬,一些种类取食植物根系,常被认为是主要的地下害虫。幼虫鉴定不可避免地成为害虫管理的一个重要前提条件。幼虫的形态鉴定较为困难,多数以分子手段作为辅助方法,用COI基因片段对幼虫进行鉴定。然而,在Gene Bank中金龟总科的COI仅有1500种左右,全线粒体基因组目
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金龟总科Scarabaeoidea属于鞘翅目Coleoptera中的多食亚目Polyphaga,目前已知3万余种。金龟总科的幼虫俗称蛴螬,一些种类取食植物根系,常被认为是主要的地下害虫。幼虫鉴定不可避免地成为害虫管理的一个重要前提条件。幼虫的形态鉴定较为困难,多数以分子手段作为辅助方法,用COI基因片段对幼虫进行鉴定。然而,在Gene Bank中金龟总科的COI仅有1500种左右,全线粒体基因组目前只有85种,且多为新北区及古热带区物种,很难满足国内的鉴定需要,以及金龟总科昆虫系统发育分析的需要。因此,本研究描述了29种金龟总科线粒体基因组,充实了金龟总科线粒体基因组数据库。运用线粒体基因组数据,以隐翅虫科作为外群,基于4个数据集组合（PCG 123+2 r RNA、PCG 12、PCG 12+2 r RNA、AA）,使用两种计算方法（ML、BI）对金龟总科物种进行系统发育分析,并对金龟总科各类群分歧时间,幼虫形态特征演化进行了分析。阐明金龟总科幼虫肛腹片及发声区的演化过程。在本研究中,（1）所选的29种金龟总科线粒体基因组,长度为14–20kb,均含有37个编码基因片段。包括13个PCGs,22个t RNA,2个r RNA及1个长度不定的控制区。除了华晓扁犀金龟及阔胸禾犀金龟的t RNA-Gln和t RNA-Ile发生了重排,其余种类基因片段排列顺序均与祖先相同。部分种类的PCGs起始密码子为TTG、GTG。部分种类的终止密码子为不完全终止密码子TA、T。除t RNA-Ser（AGN）的DHU臂缺失,大部分的t RNA均可以折叠为三叶草结构。（2）尽管ML与BI树的结构有所不同,但是结果都支持高度丽金龟亚科、花金龟亚科、犀金龟亚科、蜉金龟亚科、蜣螂亚科、锹甲科为单系群。丽金龟亚科与犀金龟亚科形成姊妹群,再与花金龟亚科形成姊妹群。蜉金龟亚科与蜣螂亚科形成姊妹群。而粪金龟科与皮金龟科为姊妹群。锹甲科则是位于金龟总科基部的位置。唯有AA数据集的ML拓扑结构中部分鳃金龟亚科与蜣螂亚科形成并系群,部分蜉金龟亚科与红金龟科及粪金龟科形成并系群。（3）对金龟总科38种幼虫的肛腹片和发声器进行了特征演化分析。肛腹片的祖征是无刺毛列,进化为无刺毛列但具钩毛,最后进化出刺毛列;发声器的祖征为中后足摩擦发声,后演变为口器摩擦发声,上颚由光滑变为具条脊。（4）对金龟总科38个种进行了时间分歧估算,隐翅虫科作为外群。证明金龟总科中最早出现的为粪食性及腐食性的昆虫,锹甲科出现于距今约1.5亿年,红金龟科及皮金龟科出现于距今约1.4亿年。之后出现的是植食性的鳃金龟亚科,出现于距今0.87亿年。之后粪食性的金龟总科昆虫二次爆发,蜣螂亚科出现于距今0.56亿年,蜉金龟亚科出现于距今0.53亿年。最后是植食性的花金龟亚科0.47亿年,犀金龟亚科0.38亿年,丽金龟亚科0.15亿年。表明开花植物出现后,花金龟亚科才开始出现。
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