基于mt-16s+rdna缘蝽科四亚科的序列分析及比对.doc

基于mt-16SrDNA缘蝽科四亚科的序列分析及比对学生姓名  王超    指导教师 张晓红  张虎芳摘要 目的:为了从分子水平研究缘蝽科分类地位和系统演化。方法:本实验采用SDS蛋白酶K法提取DNA,经过PCR扩增,测序,利用相关软件构建系统发育树,以16SrDNA分子序列对缘蝽科4个亚科科6个种进行序列分析和比对。结果表明:不同种群的16SrDNA存在丰富多态性,同一种的不同个体差异较小,6个个体具有6种基因型。棘缘蝽属、长缘蝽属和颗缘蝽属的遗传关系较近,锤缘蝽属和稻缘蝽属的亲缘关系较远。本实验结果将为缘蝽科昆虫的分类提供了分子生物学方面的证据。关键词 缘蝽科 线粒体 16SrDNA 序列比对缘蝽科Coreidae隶属于半翅目Hemiptera,异翅亚目Heteroptera,蝽次目InfraorderPentatomomorpha,缘蝽总科Coreoidea。缘蝽科Coreidae是半翅目中比较大的一个科,属世界性分布,己知250属约1800种[1]。而在我国有约63属近200种。本科种类均为植食性,吸食各种植物的幼嫩部分,使其枯萎或死亡。许多种类为害农作物,如稻缘蝽(Leptocorisa)及棘缘蝽(Cletus)为害稻作,蜂缘蝽(Riptortus)为害豆类[2]。Leach于1815年建立了缘蝽科Coreidae,其范畴比现在的缘蝽总科Coreoidea还要广。Stal最早将缘蝽科Coreidae(广义)分为若干个亚科和族,亚科有缘蝽亚科Coreinae、姬缘蝽亚科Rhopalinae、蛛缘蝽亚科Alydinae、棒缘蝽亚科Pseudophloeinae、南美缘蝽亚科Meropachydinae、巨缘蝽亚科Mictinae、澳缘蝽亚科Agriopocorinae。除南美缘蝽亚科和棒缘蝽亚科地位比较稳定,其他类群都因比较形态学和细胞学等方面资料的增加而不断变动,造成族级阶元的不稳定[3]。随后AhmadI和Southwood[4]将姬缘蝽亚科和蛛缘蝽亚科提升为科。Rueter[5,6]根据雄性外***、前翅、头部、唾腺等构造具有一致性的特点,提出了缘蝽总科,包括缘蝽科Coeridae、蛛缘蝽科Alydidae、姬缘蝽科灿opalidae、狭蝽科Stenocephalidae和锚蝽科HyocPehalldae,此观点一直以来占主导地位。而早期国内研究缘蝽科的学者如萧采瑜等人一直沿用Stal的分类系统,即广义的缘蝽科。Amyot和Sevrille建立了巨缘蝽族Mictini,Stal[7]认为将其作为缘蝽科的一个亚科Mictinae,而后,他又将其作为缘蝽亚科的一个族;除Stal[8]将棒缘蝽属Clavigralla(广义)等组成棒缘蝽族Clavigrallini外,棒缘蝽亚科的属一般未被归族。Dolling和Schaefer[9]均认为棒缘蝽亚科除棒缘蝽族外的各属不是自然类群,其系统学地位尚不明确。近年来,国外很少有缘蝽科科内分类方面的研究,多数是对毛点类:“长蝽总科一红蝽总科一缘蝽总科”复合体的系统发育研究。中国对缘蝽科的研究开始于20世纪五六十年代。萧采瑜于1962年开始就陆续在《昆虫学报》、《动物学报》、《南开大学学报》上发表新种和新纪录。初始研究昆虫的分类多以形态特征作为依据,因此在较低级分类阶元,如种、亚种内,不同的昆虫学家所持的观点不尽相同。一些分类专家针对在鉴定上有疑问以及比较模糊的问题进行了研究。郑乐怡、董建臻[10]认为棘缘蝽属外貌近似,容易造成鉴别上的混淆,于是通过雄虫阳茎端的构造(此构造十分稳定)对此属重新鉴定得出原Kiritshenko,萧采瑜,郑乐怡所确定的平肩棘缘蝽和稻棘缘蝽同为稻棘缘蝽这与Josifov等的观点一致;(短肩棘缘蝽)。李新正[11,12]研究了缘蝽科的基本特征以及缘蝽科中22个族或亚科级单元的比较形态学特征,特别是外***的特征描述及其图解多为首次报道,对缘蝽科不同类群的各个阶元进行了深入系统的分析。但由于大多数昆虫在不同的发育阶段,形态结构变化很大。不同地理分布的同种昆虫,有时形态也有差异,因此根据形态特征进行昆虫鉴定有时会比较困难,特别是亲缘关系较近的昆虫早期阶段(卵、幼虫、蛹),形态非常相似,使我们很难对其进行快速、准确的鉴定。为了解决这些问题,我们需要借助分子生物学技术,以DNA为材料进行研究,希望解决形态分类上不能解决的问题。分子系统学[13]是检测、描述并解释生物在分子水平的多样性及其演化规律的学科,是一门综合性很强的交叉学科。它的理论基础来源于系统学、分类学、遗传学、比较生物化学、分子生物学和进化论,其方法来源于免疫学、仪器分析、生物化学和