直翅目昆虫线粒体基因组比较、谱系及进化研究
三种蛾类线粒体基因组及双孔次目(鳞翅目：有喙亚目)相关类群的系统发生分析
三种蛾类线粒体基因组及双孔次目（鳞翅目：有喙亚目）相关类群的系统发生分析双孔次目是鳞翅目、有喙亚目下的一个全变态昆虫类群,全世界已知种类超过157 000多种,包括全部的蝶类和大多数的蛾类,占全部鳞翅目种类的99%左右。
该类昆虫分布十分广泛,与人类的生产和生活活动密切相关,在自然生态系统中占有极其重要的位置。
另外,其中的一些类群已成为昆虫学和进化生物学相关领域重要的研究对象和模式生物。
然而,迄今为止,有关双孔次目各主要类群间的整体系统发生关系格局尚不明晰,一些类群的系统学地位等问题还存在很多争议,特别是基于形态学和分子生物学的一些研究结果还远未达成共识。
昆虫的线粒体基因组是大小为15<sup>1</sup>9 kb的共价闭环分子,通常包含13个蛋白质编码基因（PCG）、2个rRNA基因,20余个tRNA基因和一个非编码的AT富集区（AT-rich region）。
由于它分子量相对较小,携带较为丰富的遗传信息,母系遗传等特点,现已被广泛运用于昆虫其他动物类群的系统分类学的研究中。
为了进一步解析双孔次目及其内部有关类群的系统发生关系,本研究新测了3种蛾类（玉带斑蛾、铅斑钩蛾和白缘寡夜蛾,分属于斑蛾总科,钩蛾总科和夜蛾总科）的线粒体基因组全序列,结合已知的其他双孔次目昆虫代表种类的线粒体基因组序列数据,对它们的线粒体基因组结构和组成做了详尽的比较分析;另外,根据13个蛋白质编码基因的核苷酸序列数据,运用贝叶斯演绎法（BI）最大似然法（ML）重建了双孔次目共72个代表种类的系统发生树,以此探讨它们主要类群之间的系统发生关系。
与此同时,结合GenBank中已知有关基因序列数据,以贝叶斯演绎法、最大似然法和邻接法（NJ）法的方法重建了3个总科（斑蛾总科,钩蛾总科和夜蛾总科）内部有关类群代表种群间的系统发生关系。
线粒体基因组比较分析的研究结果显示,玉带斑蛾、铅斑钩蛾和白缘寡夜蛾的线粒体基因组长度分别是15 383bp、15 564bp、15 320bp。
昆虫线粒体基因组重排的研究进展
昆虫线粒体基因组重排的研究进展陈志腾;杜予州【摘要】动物线粒体基因组通常组成稳定,基因排列也相对保守,极少发生重组.但是昆虫的线粒体基因组具有重排的可能性,而且这些重排事件可能为系统发育研究提供重要的信息.因此,深入研究昆虫线粒体基因组的重排可能有助于解决具有争议的系统发生关系.本文对昆虫线粒体基因组的重排类型、重排机理和重排在昆虫系统发育分析中的应用等方面的研究进展进行了介绍.【期刊名称】《环境昆虫学报》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】9页(P843-851)【关键词】线粒体基因组;昆虫;基因重排;系统进化;系统发育【作者】陈志腾;杜予州【作者单位】扬州大学园艺与植物保护学院应用昆虫研究所,江苏扬州225009;扬州大学园艺与植物保护学院应用昆虫研究所,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】Q963昆虫的线粒体基因组(mitochondrial genome)通常为双链闭合的环状DNA分子，长15-20 kb，一般包含37个基因，即13个蛋白质编码基因(PCG)、22个转运RNA(tRNA)基因和2个核糖体RNA(rRNA)基因，此外还有一个最大的非编码区，即控制区(Boore, 1999)。
昆虫线粒体基因组的多数基因在同一条链上编码，该链称为J链(majority strand)，少数基因在另一条链上编码，该链称为N链(minority strand)(Simon et al., 1994)。
线粒体基因组具有分子量小、进化速率快和重组水平较低等特点，因此已经被作为分子标记在昆虫系统学等研究中得到广泛应用(Wilson et al., 2000; Lin and Danforth, 2004; Gissi et al., 2008; Salvato et al., 2008; Wang et al., 2014a; Wang et al., 2015; Amaral et al., 2016; Song et al., 2016)。
昆虫线粒体基因的研究进展
昆虫线粒体基因的研究进展
孙铮;张吉;王荣;徐月静;张大谦
【期刊名称】《检验检疫学刊》
【年(卷),期】2010(020)003
【摘要】昆虫线粒体基因组通常含有37个编码基因,其中蛋白编码基因13个,核糖体RNA编码基因有2个,运输线粒体蛋白的tRNA编码基因22个,此外还有一些非编码区和基因间隔区.目前对于昆虫线粒体基因的研究,主要是使用其中的部分基因片段进行分类学科级水平上的系统进化分析或分子鉴定,而对于基因自身进化特点及规律的研究相对较少.本文根据文献和资料,对昆虫线粒体基因组的特点、获得方法、重排机制、研究意义和今后的研究方向进行了阐述和总结,以加深对昆虫线粒体基因组的认识,促进相关研究和进一步利用.
【总页数】5页(P69-73)
【作者】孙铮;张吉;王荣;徐月静;张大谦
【作者单位】黄岛出入境检验检疫局,山东青岛,266555;黄岛出入境检验检疫局,山东青岛,266555;黄岛出入境检验检疫局,山东青岛,266555;黄岛出入境检验检疫局,山东青岛,266555;黄岛出入境检验检疫局,山东青岛,266555
【正文语种】中文
【中图分类】Q963
【相关文献】
1.昆虫线粒体基因的研究进展 [J], 孙铮;张吉;王荣;徐月静;张大谦
2.昆虫线粒体基因组重排的研究进展 [J], 陈志腾;杜予州
3.直翅目昆虫线粒体基因组的特征及应用 [J], 刘静;边迅
4.访花昆虫野蚜蝇线粒体基因组结构分析 [J], 闫艳;程梦迪;曹春桥;李虎
5.线粒体基因在鳞翅目昆虫分子系统学中的研究进展 [J], 李青青;段焰青;李佛琳;李地艳;周汝敏;曹能
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昆虫分子鉴定技术简介
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在昆虫生态学中的应用
推断气候变化对昆虫的影响：如通过形态结合 DNA 条形码的方法调查20 世纪中期及
其50～70 年后加拿大极地Churchill地区的一些寄生蜂的多样性，并比较这两个时期的物种多 样性的改变，结果发现在这50～70年间，这些地区的物种组成确实随着温度的升高发生了显 著的变化。
昆虫已命名100多万种，占动物界已知种类的2/3。
一、昆虫主要的分子鉴定技术
1、分子鉴定技术的必要性
由于经典分类学方法具有局限性 （专业技术要求高，相对专一性），很 难同时有效地对某一个地区某一个项目 或某一次大型考察所得到的全部生物样 本进行鉴定与记录。
对形态学分类固有的缺陷，如表型 可塑性和遗传可变性，无法鉴定隐存分 类单元和不同发育阶段的昆虫。
2007年5月，加拿大圭尔夫大学正式筹建生命条形码数据库系统(Barco也包括完整的物种描述、地理分布信息、标本图片等。
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
已经开展的昆虫 DNA 条形码计划
DN的A相条最互基区形本别的和码用新途物技就种术是的物发在种现间。昆虫学中的应用
DNA 序列比对与分析
距离法
距离法是通过计算物种间的遗传距离来鉴定物种，根据条形码间隙的概念， 即种内遗传距离和种间遗传距离之间应存在一个距离间隙，或通过定义一个能区 分种内、种间遗传距离的阈值，将未知物种鉴定为已知物种或定义为新种。
TaxonDNA是基于遗传距离分析条形码鉴定效率的程序（评价方法：最佳匹配方法 （BM）和基于阈值的最佳匹配方法（BCM））。通常基于K-2-P模型进行计算。BM方法的 常会导致假阳性的错误鉴定；BCM有所改进，该方法先对数据库中的序列进行统 计分析，得出一个相似性的阈值，即与未知序列遗传距离最小且在阈值范围内的 数据库中的物种为鉴定成功的物种。
二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析
二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析汪爱民;共桂云;魏兆军【摘要】[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因(cox1).[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列.通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析.[结果]cox1基因编码框包含1 531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成.利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异.[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础.%[Objective] The research aimed at cloning and analyzing mitochondrial cytochrome oxidase I gene (coxl) of Chilo suppressalis. [ Method] The mitochondrial coxl gene of Chilo suppressalis was cloned with PCR method and then sequenced. Then, coxl sequences of other 21 Lepidopteran species were obtained by blasting the GenBank with coxl gene sequence of C. Suppressalis. Finally, homology comparison and molecular phylogenitic analysis among the 22 Lepidopteran species were conducted. [ Result] The opening reading frame of coxl gene from C. Suppressalis contained 1 531 nucleotides encoding a putative protein of 510 amino acids. The coxl gene used a start codon CGA, and an incom plete termination codon composed of only T. Based on the amino acid sequences of coxl, the molecular phylogenetic tree of Lepidoptera was reconstructed using the maximum likelihood ( ML) method. The molecular phylogenetic tree was similar to the morphologicalphylogenetic tree mainly, but also showed some differences. [ Conclusion] The result will provide reference for further research on expression and application of the coxl gene.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)021【总页数】3页(P12719-12721)【关键词】线粒体DNA;二化螟;cox1基因;系统发育分析【作者】汪爱民;共桂云;魏兆军【作者单位】合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽合肥230009;安徽建筑工业学院环境工程系,安徽合肥230601;合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】S433.4线粒体（Mitochondrion）是细胞中进行氧化磷酸化和脂肪酸以及某些蛋白质的生物合成的场所［1］，并参与细胞的代谢、发育和衰老过程［2］。
昆虫线粒体基因组研究方法
具体步骤
• 1. 采集标本并冷冻 • 2. 提取DNA • 3. 扩增线粒体基因组上的经典片段 • 4. 设计引物，扩增其他片段 • 5. 将所有片段拼接成完整的线粒体组（环形） • 6. 校对数据，利用软件、比对等方法，标出tRNA、
16S、12S及13个蛋白质基因的位置，上传线粒 体基因组数据至Genbank。 • 7. 对tRNA进行结构预测 • 8. 对12S及16S进行结构预测 • 9. 对该昆虫线粒体基因组上特殊位置进行讨论 • 10. 系统发育分析
• number。
6. 寻找tRNA及预测tRNA结构
• 用tRNAscan-SE Search Server 在线软 件，寻找tRNA，一次 可找出17-19个。其余 与其他昆虫线粒体进 行比对找出。
• 用DNAsis预测tRNA结 构，对于较为特殊的 tRNASer(AGN)，需手 工画出。
7. 预测12S及16S结构
• 将浸泡于无水乙醇中的足取出，晾干， 分成2-3段，放在1.5ul的离心管中。按照 QIAGEN DNeasy Tissue kit使用手册的说 明进行总DNA提取。抽提的DNA溶于200300ul的AE缓冲液，并置于在-20℃冰箱保 存备用。
3. PCR扩增和测序
• 先扩增线粒体基因组上的经典片段，如COⅠ、COⅡ、 COⅢ、Cob等。
1. 采集标本及冷冻
利用高压汞灯及黑光灯诱集，然后将标 本低温冷冻致死，取一侧后足泡入无水乙 醇，置于-20度冰箱保存，供提取DNA。标 本展翅并保存，以待进一步形态鉴定。
2. DNA提取
• 总DNA提取试剂盒为德国默克公司 QIAGEN DNeasy Tissue kit。PCR试剂使 用TIANGEN天根生化科技有限公司生产的 PCR MasterMix。
多新翅类昆虫分子系统学的研究现状_刘念
多新翅类昆虫分子系统学的研究现状刘念，黄原①（陕西师范大学生命科学学院，陕西西安 710062）摘要：多新翅类是一类低等新翅类昆虫的集合。
包括直翅目Orthoptera、竹节虫目Phasmatodea、襀翅目Plecoptera、纺足目Embioptera、蛩蠊目Grylloblattodea、革翅目Dermaptera、螳螂目Mantodea、螳虫脩目Mantophasmatodea、等翅目Isoptera、蜚蠊目Blattaria和缺翅目Zoraptera 11个目。
由于形态学上的多样性，这些昆虫之间的系统发育关系仍不清楚。
本文综述了近年来多新翅类昆虫目间以及目级以下各类群间的分子系统学研究进展。
关键词：多新翅类；直翅类；网翅总目；系统发育关系；分子系统学中图分类号：Q969. 文献标识码：A文章编号：1000-7482(2010)04-0304-09多新翅类Polyneoptera是非全变态昆虫中最大和最多样性的类群，一般认为包括直翅目Orthoptera、竹节虫目Phasmatodea、襀翅目Plecoptera、纺足目Embioptera、蛩蠊目Grylloblattodea、革翅目Dermaptera、螳螂目Mantodea、螳虫脩目Mantophasmatodea、等翅目Isoptera、蜚蠊目Blattaria和缺翅目Zoraptera 11个目 (Terry 和 Whiting, 2005)。
由于形态学上的多样性，这些目之间的系统发育关系仍不清楚。
近年来包括核rRNA 基因（18S rRNA和28S rRNA），单拷贝核基因，如无翅基因（Wg）、Hox（Hx）和组蛋白亚单位（H3），线粒体基因组或部分基因（COI、COII、Cyt b、16S rRNA和12S rRNA）作为分子标记被用于多新翅类昆虫目间以及目级以下各类群之间的分子系统学研究中。
本文从目间以及目级以下各类群间两个方面综述了近年来多新翅类昆虫的分子系统学研究进展。
8种短鼻蝗线粒体COⅡ基因序列的分析研究(直翅目：蝗总科：癞蝗科)
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ＤＮ Ｃ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅｍｔ Ａ ＯⅡ ｇ ｎ ａｔ ｌｓｑ ｅ ｃ ｓ（ ８ ｐ）ｏ ｉ ｈ ｅｅ ａ ｓ ｅｉｓｗｅｅａ ｌ ｅ ｎ ｅ ｕ ｎ ｅ ． ｅ ｅｐ ｒｉ ｅ ｕ ｎ ｅ ５ ５ ｂ ａ ｆ Ｆ ｌ ｎ ｒｌ ｐ ｃｅ ｒ ｍｐｉ ｄ ａ ｄ ｓｑ ｅ ｃ ｄ ８ ｃ ｌ ｉ ｆ
ｖ ｌｔ ｎｃ ａａ ｔｒｓｉ ｏ Ｏ １ ｅ ｅｉ ｉ ｈ ｅｅｌ ｓｄｓｕ ｓｄ ｈ ｅ ｕｔ ｎ ｉａｅｔａ ｖ ｒｇ ＋Ｔ ｃｎｅ ｔｏ ｏｕｉ ｈ ｒｃｅｉｔ ｆＣ ｇ ｎ ｎ Ｆ ｌ ｎ ｒｌ ｗａ ｉｃ ｓｅ ．Ｔ ｅｒｓ ｌ ｉｄｃ ｔ ｈ ｔ ｅａ ｅＡ ｏ ｃ Ｉ ｃ ａ ｓ ａ ｏ ｔｎ ｆＣＯⅡ
Ｍｉ ｃ ｏ ｄ ｉｌ ｙｏ ｈ ｏ ｉａｅ ｌ Ｇｅ ｅ（ ｔｏ ｔｒ ： ｒ ｏｄ ａ Ｐ ｍｐ ａ ｉａ ） ｔ ｈ ｎ ｒａ Ｃ ｔｃ ｒ ｍｅＯｘｄ ｓ Ｉ ｎ Ｏｒ ｐｅ ａ Ａｃｉ ｉｅ ： ａ ｈ ｇｄ ｅ ｏ ｈ ｄ
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基于线粒体COI基因的17种菱蜡蝉亚科昆虫DNA条形码研究(半翅目:蜡蝉总科:菱蜡蝉科)
基于线粒体COI基因的17种菱蜡蝉亚科昆虫DNA条形码研究(半翅目：蜡蝉总科：菱蜡蝉科)肖永刚;陈祥盛【摘要】通过对菱蜡蝉科Cixiidae菱蜡蝉亚科Cixiinae 9属17种昆虫的mt DNA COI基因序列进行研究,探讨DNA条形码在菱蜡蝉亚科昆虫中快速识别和准确鉴定的可行性.采用MEGA 5对序列进行比对和遗传距离分析,基于COI基因序列构建ML、MP、NJ、ME系统发育树.结果显示:属间平均遗传距离为0.133,介于0.102 ～0.147之间;属内种间平均遗传距离为0.047,介于0.025～ 0.079之间;地理种群间平均遗传距离为0.039;介于0.024～0.064之间.系统发育树显示:同属物种聚为一小支,分支置信度高达97％～ 100％;同一地理类群聚为一支,分支置信度高达98％～100％.结果表明应用基于COI基因片段的DNA条形码对菱蜡蝉亚科昆虫分类鉴定是可行的.【期刊名称】《山地农业生物学报》【年(卷),期】2014(033)002【总页数】7页(P44-50)【关键词】菱蜡蝉亚科;DNA条形码;mt COI基因;遗传距离;系统发育树【作者】肖永刚;陈祥盛【作者单位】贵州大学昆虫研究所,贵州贵阳550025;贵州昆虫资源开发利用省级特色重点实验室,贵州贵阳550025;宜宾学院实验与教学资源管理中心,四川宜宾645300;贵州大学昆虫研究所,贵州贵阳550025;贵州昆虫资源开发利用省级特色重点实验室,贵州贵阳550025;贵州大学动物科学学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】Q969.35线粒体细胞色素氧化酶第一亚基DNA(mt DNA)被认为是动物界中最适合的DNA 条形码标准基因［1-2］。
COI基因包含丰富的遗传信息，既相对保守又能保证足够变异，进化速率适中，可作为属种系统进化研究的良好标记，目前已广泛应用于昆虫分子系统发育分析［3-6］。
DNA条码技术已为研究和利用地球上众多的生物资源，鉴定生物多样性提供了强大的工具，并在各物种的鉴定与分类中发挥重要作用［5-8］。
DNA条形码在昆虫分类中的应用
DNA条形码在昆虫分类中的应用宋南;刘杰;彩万志;赵忠懿【摘要】DNA条形码(DNA barcoding)是生物分类学领域出现的一项新技术,其本质是一段含有生物信息的DNA片段,人们可以利用这段基因片段进行物种鉴别.在昆虫分类领域,DNA barcoding采用的标记基因主要是线粒体CO Ⅰ基因.该基因在引物对应部分比较保守,其它部分具相当变异,容易利用通用引物进行PCR扩增；同时在近缘种间,这段基因的差异又足够大.近年来,人们利用DNA barcoding技术针对昆虫纲不同类群开展了广泛的研究,尤其在物种鉴定和生物多样性领域.与传统分类相比,DNA barcoding具有客观、简便、准确、快捷等优势,但是作为一种新技术,它仍有许多问题亟待解决,这主要表现在理论和技术两个方面.在理论方面,DNA barcoding的基本功能是物种鉴定而非物种定义.在技术方面,DNA barcoding应着力解决基因标记的选择、与形态分类系统的兼容以及干扰基因的排除.本文主要针对DNA barcoding在昆虫分类中的应用、存在的问题以及可能的解决方法等予以综述.【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2013(032)003【总页数】5页(P470-474)【关键词】DNA条形码;昆虫分类;物种鉴定;存在问题【作者】宋南;刘杰;彩万志;赵忠懿【作者单位】中华人民共和国河南出入境检验检疫局,郑州450003;中国农业大学昆虫系,北京100094;中国科学院动物研究所,北京100101;中国农业大学昆虫系,北京100094;中华人民共和国河南出入境检验检疫局,郑州450003【正文语种】中文【中图分类】Q78;Q969近年来，随着分子生物学技术的快速发展，在分类学研究领域人们以生物体的某段DNA序列作为类似于商品条形码的标记，以此来标志一个物种。
这项技术即为DNA条形码(DNA barcoding)。
21世纪初，德国进化生物学家Tautz教授在Nature等杂志撰文，首次提出将DNA作为生物分类研究平台的观点(Tautz et al.，2002，2003)。
三种蚱总科昆虫线粒体基因组测序及蝗亚目线粒体基因组的比较分析
三种蚱总科昆虫线粒体基因组测序及蝗亚目线粒体基因组的比较分析蚱总科昆虫隶属直翅目蝗亚目,与蚤蝼总科均属蝗亚目的原始类群,目前已知约270属1500余种,国内学者将其分为7个亚科。
蚱类昆虫体型较小,属植食性昆虫,主要分布在热带和亚热带等潮湿地区,某些种类可以作为环境的重要指示物。
由于缺少蚱总科阶元的分子数据,目前与之相关的分子系统发育研究仍停留在形态学或单个、少数基因上,而从线粒体基因组整体水平上进行蚱总科相关分子系统发育的研究却很少。
本研究通过采用Illumina和Sanger测序技术,获得了元宝山波蚱(Bolivaritettix yuanbaoshanensis),尖翅狭顶蚱(Systolederus spicupennis)和锡金波蚱(Bolivarieettix sikkinensis)线粒体基因组近似全序列,并根据日本蚱和秦岭台蚱的线粒体基因组数据,对上述三种新测定的线粒体基因组序列进行了注释。
联合其他27种直翅目昆虫相关数据,对蝗亚目线粒体基因组各基因及位点进行比较分析,并总结出一定的规律,最后对蝗亚目昆虫各科的系统发育关系进行了重建。
此外,通过测序19种蚱昆虫28SrRNAD2区的基因序列,对蚱总科昆虫的系统发育关系进行了探讨。
得到的主要结果如下:1.已测得的元宝山波蚱、尖翅狭顶蚱和锡金波蚱的线粒体基因组长度分别为14,905 bp,15,141 bp,14,908 bp。
相关数据结果显示:三个物种均存在trnK/trnD倒位现象;各基因特别是第三位点AT含量较高且多为碱基T偏斜;三个物种的tRNA二级结构基本一致,具有差异的区域主要集中在可变环、TψC环和DHC环区域,多为碱基转换形式;三个物种的rRNA二级结构基本一致,具有差异的区域主要集中在5’端;2.8种蚱总科与蝗亚目的其他三个总科的相关数据的比较分析,结果显示:蚱总科昆虫线粒体DNA长度较短,主要体现在控制区和PCGs水平上,rrnL和基因间隔区的长度在种间水平上变化较大;蝗亚目蛋白编码基因及其第三位点的AT%和AT-skew值多呈反比关系;蝗亚目N链基因具有碱基T和碱基C偏向性,而J链具有碱基G偏向性;在构成编码蛋白的氨基酸中,其种类多为疏水性氨基酸;蝗亚目线粒体基因组中存在多数长度较短基因重叠区,而基因间隔区长度变化较大,并在蚱总科中发现一段与其他蝗亚目昆虫不同的保守序列片段[ATTTCTTTT];蚱总科昆虫的trnAsp、trnGly、trnIle、trnLys 和trnCys二级结构的TΨC环比其他科昆虫小;同时,通过序列比对发现蚱总科昆虫在一些tRNAs中存在特殊保守序列;此外,与其他科物种不同,蚱总科物种的控制区中部无[TA]n结构,两段也无明显的 T-stretch 区域;3.利用28种直翅目昆虫,以及2种螽亚目昆虫的线粒体基因组蛋白编码基因,分别使用ML和BI法构建的系统发育关系支持蚱总科的单系性。
短额负蝗与中华蚱蜢胃盲囊形态结构的比较(直翅目:蝗总科)
短额负蝗与中华蚱蜢胃盲囊形态结构的比较(直翅目：蝗总科)刘晓明;何慧;奚耕思【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(037)008【摘要】[目的]观察并比较短额负蝗(Atractomorpha sinensis)与中华蚱蜢(Acrida cinerea)的胃盲囊形态结构,为深入探讨这2个科昆虫的亲缘关系及验证其进化地位提供新的依据.[方法]对2种蝗虫进行解剖,测量其消化道及胃盲囊各部位长度,用石蜡切片法制作胃盲囊组织切片,比较2种蝗虫胃盲囊的组织结构.[结果]短额负蝗和中华蚱蜢均有6个胃盲囊,但短额负蝗的胃盲囊内壁上突出的纵形嵴较发达,上皮层的消化细胞排列比较整齐紧密,胃盲囊占消化道总长的比例为36.84%;而中华蚱蜢的纵形嵴突出程度相对较轻,消化细胞排列较为疏松, 胃盲囊占消化道总长的比例为24.82%.[结论]短额负蝗的胃盲囊比中华蚱蜢的发达,说明短额负蝗比中华蚱蜢的进化地位低.【总页数】5页(P191-194,203)【作者】刘晓明;何慧;奚耕思【作者单位】陕西师范大学,生命科学学院,陕西,西安,710062;陕西师范大学,生命科学学院,陕西,西安,710062;陕西师范大学,生命科学学院,陕西,西安,710062【正文语种】中文【中图分类】Q964【相关文献】1.臭腹腺蝗(直翅目:锥头蝗科)胃盲囊的异速生长和功能特性 [J], Bassey E. AKPAN;Tony G. OKORIE2.8种短鼻蝗线粒体COⅡ基因序列的分析研究(直翅目:蝗总科:癞蝗科) [J], 张道川;徐淼洋;李新江;郑金玉3.九连山凸额蝗的重新描述及雌性的首次发现(直翅目,蝗总科,斑腿蝗科) [J], 黄建华;黄原;周善义4.中国短鼻蝗属一新种(直翅目,蝗总科,癞蝗科) [J], 李新江;张道川;印象初5.短额负蝗与中华蚱蜢精子比较（直翅目：蝗总科） [J], 奚耕思;郑哲民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稻蝗属遗传多样性及其生态适应
稻蝗属遗传多样性及其生态适应【摘要】：稻蝗(Oxya)隶属于昆虫纲(Insecta),直翅目(Orthoptera),蝗总科(Acridoidea),斑腿蝗科(Oedipodidae),是重要的农业害虫之一。
近年来,对稻蝗属物种的研究工作在形态、细胞、蛋白质标记和分子标记等方面均有报道,其中对中华稻蝗研究较为透彻,对于日本稻蝗和小稻蝗的研究仅局限于在中国境内的局部地区,采样点覆盖面较小,种群数量较少。
本研究以日本稻蝗、小稻蝗和稻蝗属一待定种为研究对象,通过采用线粒体DNA等基因序列测定分析、AFLP分子标记和形态性状测定等方法,对稻蝗属物种分子遗传多样性、种群遗传结构、谱系分布进行研究,结合生物地理学信息,对该属物种分化及其生态适应规律进行探讨。
本文的研究内容有如下几个方面：1)本研究采用AFLP 分子标记对日本稻蝗进行种群遗传结构和遗传多样性研究,探讨不同生境中(栽培稻田和野生稻田)的日本稻蝗种群间是否存在遗传多样性差异和遗传分化。
采用8对选择性引物组合对采自我国南方的7个日本稻蝗种群共计104个个体进行AFLP扩增,共得到564条清晰可辨的条带,其中563条为多态性条带。
日本稻蝗种群间遗传多样性分化明显,基因多样性(HE)分布范围为0.1103-0.2035。
野生稻田内的3个日本种群平均遗传多样性(HE=0.1635)高于栽培稻田内4个种群的平均遗传多样性(HE=0.1327)。
种群分化系数FsT值(0.4172-0.7652)表明在七个种群之间存在明显的遗传分化现象。
Mantel检验表明地理距离和遗传距离之间没有显著相关性(r=0.3541；p=0.0689)。
生存在野生稻田的日本稻蝗种群与栽培稻田的日本稻蝗种群间出现明显的遗传分化,这可能是由于人类在栽培稻田的农业耕作行为(例如杀虫剂和农药的使用、施肥、灌溉等)对日本稻蝗种群遗传结构起到明显的影响。
2)通过对100个日本稻蝗个体进行线粒体DNACOI基因部分序列测定分析,得到650bp的碱基序列,共计55个变异位点,并产生48个单倍型,其中27个单倍型为共享单倍型。
昆虫基因组学和比较基因组学
昆虫基因组学和比较基因组学昆虫是地球上最多样化和数量最多的动物类群之一，对于了解其基因组的组成和功能，以及与其他物种之间的遗传关系具有重要意义。
昆虫基因组学和比较基因组学作为研究昆虫遗传特征的分支学科，为我们深入了解昆虫的进化和适应性提供了重要的工具和框架。
本文将首先介绍昆虫基因组学的概念和意义，然后探讨比较基因组学在昆虫研究中的应用，并最后展望昆虫基因组学和比较基因组学的未来发展方向。
一、昆虫基因组学1.1 概念和意义昆虫基因组学是研究昆虫基因组的学科，通过对昆虫基因组的测序和分析，可以了解昆虫的基因组组成、基因结构和功能以及与其他生物之间的遗传关系。
昆虫基因组学的发展在很大程度上受益于高通量测序技术的发展，使得我们能够更加全面、准确地了解昆虫的基因组特征。
昆虫基因组学的意义在于帮助我们理解昆虫的进化、适应性和形态多样性的原因。
通过比较不同昆虫的基因组，我们可以探究昆虫的祖先基因组是如何演化为现在的多样性基因组的，并揭示昆虫的进化路径和适应性进化的机制。
此外，昆虫基因组学也为研究昆虫的生理生化过程、抗病性和抗虫性提供了重要的参考。
1.2 昆虫基因组的特点昆虫基因组具有一些独特的特点，这决定了昆虫基因组学的研究方法和难度。
首先，昆虫基因组的大小差异很大。
昆虫基因组的大小可以从几百万到上十亿碱基对不等，其中有些昆虫基因组的大小甚至超过了一些高等植物和动物的基因组。
这种巨大的基因组大小对于测序、组装和分析昆虫基因组提出了挑战。
其次，昆虫基因组中大部分是非编码序列。
根据基因组注释结果显示，昆虫基因组中非编码序列占据了绝大部分，而编码蛋白质的基因数量相对较少。
这使得研究昆虫基因组的功能元件和调控机制变得更加复杂和困难。
最后，昆虫基因组存在大量的基因家族。
在昆虫基因组中，有很多基因以家族的形式存在，这些基因家族在昆虫的进化和适应性中发挥着重要作用。
因此，全面理解昆虫基因组需要深入研究这些基因家族的结构、功能和调控机制。
仿生材料PPT课件
田径比赛
起跑姿势：下蹲式（仿袋鼠在跳跃前总是把腿收缩起来再跳 游泳姿势：蛙泳式（仿游泳能手青蛙）
比直立式更快）
第二节 人类仿生的发展历史
鲁班 观察丝矛草叶子
仿其边缘的细齿结构
发明锯子
观察鱼在水中的游泳 仿鱼类的形体 发明木船 仿鱼尾巴摇摆而游动、转弯 发明木浆、橹和舵 鲁班 观察鸟的飞翔 用竹木作鸟“成而飞之，三日不下” 达· 芬奇 解剖鸟的身体并观察其飞行 制造扑翼机 （飞机的雏型）
第一章 绪 论
第一节 仿生学
蜘蛛丝的强韧性； 蜻蜓出色的飞行本领； 苍蝇的多种特殊功能； 孔雀、蝴蝶美丽的翅膀； 夜间活动型蛾（Night Moth）的眼 蜂巢奇妙的构造； 蟑螂灵敏的感知能力； 啄木鸟的脑壳有最紧密组织的抗震骨骼； 墨鱼的瞬间加速可以达到每小时20哩； 蜂鸟飞行600哩旅程耗費不到十分之一盎司的能量； 荷花叶面有绝佳的抗污性 (self-cleaning properties )
主要参考资料：
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大象的奇妙行为-怪异的步伐
大象的奇妙行为
大象属于恒温动物 大象能承受的体温变化较大 大象居于炎热地带 其散热方式和身体结构有关。
大象的奇妙行为
大象的沟通方式很复杂。 同步前进相隔很远的象群是怎样进行 遥感沟通的?
方格星虫线粒体全基因组密码子偏好性分析
南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 2023，54（9）：2604-2613ISSN 2095-1191； CODEN NNXAABDOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2023.09.011方格星虫线粒体全基因组密码子偏好性分析韩春丽，杨果豪，李天香，王健宇，熊忠萍，许尤厚，朱鹏，杨家林*，王鹏良*（北部湾大学海洋学院，广西钦州535011）摘要：【目的】探讨方格星虫线粒体基因组密码子偏好性，明确自然选择和基因突变对其密码子偏好性的作用，并充分利用密码子偏好性的特点，为方格星虫分子遗传改良提供科学依据。
【方法】根据方格星虫线粒体基因组序列，选取长度大于300 bp且以ATG开头的10个非重复基因序列为研究对象，运用CondonW 1.4.2分析方格星虫线粒体基因组密码子偏好性参数，通过中性绘图分析、ENC-plot分析、PR2-plot分析及对应分析明确方格星虫线粒体基因组密码子偏好性形成的主导因素，并依据高频密码子和高表达密码子筛选出方格星虫线粒体基因组最优密码子。
【结果】方格星虫线粒体基因组密码子的GC含量因位置而异，GC1、GC2和GC3的平均值分别为51.06%、40.19%和47.11%，GC 含量平均值为46.12%；ENC、CAI和CBI的平均值依次为50.022、0.150和-0.023；RSCU>1.00的同义密码子有31个，以A或C结尾的密码子占87.10%。
中性绘图分析结果表明，GC12与GC3无相关性，相关系数为0.05；ENC-plot分析结果表明，全部参试基因均位于标准曲线下方，说明方格星虫线粒体基因组密码子偏好性以自然选择为主导；PR2-plot分析结果表明，除ND6基因位于左侧x轴上外，其余9个参试基因全部分布在坐标系的第二象限；对应分析结果表明，前4轴的贡献率分别为23.86%、14.96%、12.21%和10.82%，在构建的平面坐标系内细胞色素C类基因分布相对集中，而NADH还原酶类基因分布较分散。
4种昆虫基因组中的线粒体假基因
4种昆虫基因组中的线粒体假基因杨明茹;周志军;常岩林;张艳霞【摘要】The aim of this study was to have further information about the distribution of nuclear mito-chondrial pseudogenes (Numts) in insect genomes, and to avoid misguidance of Numts sequences in the molecular phylogeny based on mtDNA. Sequences alignment (NCBI-Blast N) was carried out with mito-chondrial and corresponding nuclear genome sequences in 4 insect species. The results showed: copy number ranges from none in the African malaria mosquito Anopheles gambiae, few copies in the fruit fly Dro-sophila melanogaster, to more than 100 in the flour beetle Tribolium castaneum and the honeybee Apis mellifera , especially in A. Mellifera, Numts spanned the whole mtDNA. The reconstructed frequency of ND2, ND4, ND5, CO I and irRNA integrations into the nucleus were higher than other mitochondrial genes. So, it needed for doubly cautious when using it for the study of phylogenetic relationships.%为了进一步了解昆虫核基因组中线粒体假基因(Numts)序列分布情况,避免Numts序列对基于线粒体DNA(mtDNA)进行系统发育关系研究结果的误导,利用Blast N对GenBank中已完成核基因组和mtDNA测序的4种昆虫核基因组中的Numts序列进行检索,结果表明:冈比亚按蚊Anopheles gambiae中没有Numts序列；黑腹果蝇Drosophila melanogaster中仅有少量Numts序列；赤拟谷盗Tribolium castaneum和意大利蜜蜂Apis melliera基因组中Numts序列超过100条,尤其是意大利蜜蜂中的Numts序列涵盖全部mtDNA.ND2,ND4,ND5,COⅠ与lrRNA向核内转移频率高于其他mtDNA基因片段,因此,在使用其进行系统发育关系研究时需加倍谨慎.【期刊名称】《河北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】8页(P165-172)【关键词】mtDNA;Numts;基因组【作者】杨明茹;周志军;常岩林;张艳霞【作者单位】河北大学生命科学学院,河北保定071002;河北大学生命科学学院,河北保定071002;河北大学生命科学学院,河北保定071002;河北大学生命科学学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】Q96线粒体DNA（mt DNA）具有结构简单、进化速率快和母系遗传等特征，是研究基因组结构和基因表达的良好模型，同时也是在分子进化和系统发育研究中应用最广的分子标记［1］.随着聚合酶链式反应（PCR）和DNA测序技术的发展，mtDNA作为分子标记被广泛用于不同类群的系统进化和群体遗传结构研究［2－4］.线粒体假基因（nuclear mitochondrial pseudogenes，Numts）是在核基因组中发现的、与mtDNA高度相似的DNA片段［5］，通常被认为是mtDNA向核基因组转移的结果，在真菌、无脊椎动物、脊椎动物和植物中都有Numts存在［6－8］.由于核基因组中的Numts序列进化速率较mt DNA慢，更接近于mtDNA的祖先序列［9－12］，因此，在使用通用引物进行扩增时，核基因组中的Numts极易被优先扩增出来或与mt DNA靶序列一起扩增出来［13－15］.Numts序列的存在不仅增加了获得mt DNA靶序列的难度，而且如果将Numts序列误作为mtDNA靶序列使用，甚至会得出错误的结论［14－17］.Sorenson等［18］分别将在斑胸树鸭Dendrocygnaarcuata中发现的COⅠ－Numts序列和mtDNA基因序列用于树鸭属系统发育关系分析，发现其分支拓扑结构完全不同.同时，Numts也可为系统进化研究提供有益的线索［16，19］，与内含子、卫星序列和转位因子等冗余DNA一样，Numts不受进化的选择作用，保留着更多的祖先特征，可以为物种的分子进化研究提供大量的信息［20］，比如，人们已把Numts作为分子标记，对人［21］和拟南芥［22］进行了研究.mtDNA向核内转移现象非常普遍.2001年，Bensasson等［19］统计发现在80余种真核生物（包括20余种昆虫）中存在Numts序列.此后，Numts在弄蝶［23］、蜜蜂［24］、蚂蚁［25］、蝉［26］、石蛃［27］等类群中被报道.在Genbank中，以“Insecta Numt”作为关键词，进行Numts序列检索，共获得881条Numts序列，隶属于昆虫纲6个目，分别为直翅目、鳞翅目、膜翅目、石蛃目、双翅目和半翅目；涵盖7种基因类型，分别为COⅠ（部分）、ND5（部分）、COⅠ（部分）－trn L－COⅡ（部分）、trn L－COⅡ（部分）、ND2（部分）－COⅠ（部分）、COⅢ（部分）、ATP6（部分）［23，25－27，28－35］.此前关于Numts的报道，都是基于单一物种基因组中的Numts分析，且不同研究所使用的参数设置也不尽相同，难以进行比较.为了进一步深入了解昆虫核基因组中Numts序列分布情况，对基因组序列组装基本完成（Y染色体除外）的4种昆虫中的Numts序列的大小、数目及分布特点等进行了研究.1.1 实验数据来源从公共数据库NCBI中下载物种的基因组数据，见表1.1.2 实验方法分别以mt DNA编码的37个基因（13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个r RNA基因）为诱饵序列，在NCBI中逐个对其核基因组序列进行Blast N同源性序列比对检索，分别统计4种昆虫基因组不同染色体上的Numts序列.在进行Numts序列统计时，为避免假阳性和减少遗漏早期进化的Numts序列，选择了较保守的期望值（E值为10－4）［6，44－46］，没有统计序列长度≤50 bp的检索结果，同时，对相邻位点的Numts序列进行核查以确定他们是否属于同一Numts序列.2.1 4种昆虫核基因组中的Numts分布NCBI－Blast N同源性序列分析结果（如表2）：冈比亚按蚊基因组中没有检测到Numts；黑腹果蝇中检测到25条Numts序列，总长度为2.634 kb，其中，最长的Numts序列长度为541 bp，对应于mt DNA的ND2（部分）和COⅠ（部分）及它们之间的3个tRNA基因簇（trn W－trnC－trn Y）.赤拟谷盗中检测到123条Numts序列，总长度为18.485 kb，其中，最长的Numts序列长度为951 bp，对应于mtDNA的ND4（部分）；意大利蜜蜂中的Numts含量最多，共检测到994条Numts序列，总长度达327.102 kb，其Numts序列已涵盖mt DNA的全部序列.其中，最长的Numts序列长度为1 267 bp，对应于mtDNA的4个tRNA基因（trn M－trn Q－trn A－trnI）和整个ND2.所检测到的Numts序列长短不一，但大多数小于300 bp（表2）.2.2 不同染色体中的Numts分布4种昆虫基因组中，不同染色体上的Numts分布情况如图1所示，黑腹果蝇的5个常染色体和1个X染色体，赤拟谷盗的9个常染色体和1个X染色体及意大利蜜蜂的15个常染色体和1个X染色体中都有Numts分布.其中，黑腹果蝇的4号染色体、赤拟谷盗的3号染色体，意大利蜜蜂的X染色体检测到的Numts序列最多，总长度分别为0.81，5.40，38.20 kb；而黑腹果蝇的2L号染色体，赤拟谷盗的2号和10号染色体，意大利蜜蜂的9号染色体检测到的Numts序列最少，长度分别仅为0.11，0.54，9.68 kb.意大利蜜蜂的Numts含量明显高于赤拟谷盗与黑腹果蝇，仅Numts序列含量最少的9号染色体的Numts数目都远高于黑腹果蝇基因组的整体Numts量.2.3 不同线粒体基因向核内转移频率差异分布mtDNA中，不同的基因片段向核内转移的频率不同，其中，重排发生频繁、长度较短的tRNA基因的转移频率较低，而位置相对固定，长度较长的蛋白质编码基因和rRNA基因的转移频率较高，ND2，ND4，ND5，COⅠ与lrRNA基因的转移的次数较高（如图2）.3.1 4种昆虫基因组中Numts序列比较生物在长期进化过程中，mtDNA向核内转移已被证实，并且很可能仍在持续进行之中，已经报道的不同物种mtDNA向核内转移的数量差异很大［6－7］.基于相同的参数设置，对4种昆虫基因组中的Numts序列进行研究发现：2种双翅目昆虫基因组中没有或仅含有少量Numts，鞘翅目的赤拟谷盗基因组中Numts 数量较多，膜翅目意大利蜜蜂基因组中的Numts数量最多，与之前的报道基本一致［6－7，24，47］.本研究发现冈比亚按蚊、黑腹果蝇、赤拟谷盗和意大利蜜蜂基因组的Numts序列总长度分别为0，2.6，18.5，327 kb.之前报道黑腹果蝇基因组的Numts序列总长度分别为0.5［6］，10.3［7］和0.8 kb［24］，赤拟谷盗中分别为31.2 kb ［7］和8.8 kb［24］，意大利蜜蜂中分别为0［48］，172［7］，237 kb［24］和272 kb［47］.Pamilo等［24］发现赤拟谷盗中ND4与ND5的转移频率很高，约占总量的1／2；笔者发现lrRNA的转移频率同样很高，三者约占总量的2／3.Behura等［47］发现意大利蜜蜂的10号染色体Numts含量最少，COⅠ转移频率最高；而本课题组发现9号染色体Numts序列最少，ND2转移频率高于COⅠ.造成上述差异的主要原因可能是由于实验参数设置和基于的基因组组装版本差异.所检测到的Numts序列长度多数小于300 bp（表2），表明较小的基因片段具有更高的向核内转移效率.此前报道在蚱蜢［28］、蚜虫［49］、伊蚊［30］和沙漠蝗［50］的一些基因具有很高的转移频率，而在一些虎甲中Numts却十分罕见［51］.由于蚱蜢和蚜虫是不完全变态昆虫，而冈比亚按蚊、黑腹果蝇、意大利蜜蜂、赤拟谷盗及虎甲都是完全变态昆虫.赤拟谷盗和意大利蜜蜂基因组中检测到大量Numts序列，推翻了此前关于完全变态昆虫中缺乏Numts的观点［51］.本研究涉及的4种昆虫基因组大小差异不大，因此，不能用“基因组越大Numts 越多”的观点［7］解释这些物种间Numts的数量差异.Hazkani－Covo等［52］发现人类基因组中的Numts序列仅30%来自mt DNA直接转移，其余70%则由转移后的mt DNA片段在核内复制、转座而成.Tourmen等［53］发现一些重复的Numts的侧翼区域都是长末端重复序列（LTR），表明核基因组中存在Numts 序列复制、转座的机制.此前，有报道认为意大利蜜蜂基因组的重组率远高于黑腹果蝇和冈比亚按蚊［54］，那么基因组中Numts数量变化是否与基因组的重组率具有一定相关性？仍有待于进一步的研究.3.2 Numts序列对分子进化研究的影响mtDNA向核内转移的频率决定于细胞内的竞争强度、父系基因渗透概率和物种种群数量［55］.随着在更多物种中的Numts序列发现，如何处理其对分子进化研究的影响成为我们不得不面对的问题.首先，在使用通用引物对mt DNA基因进行扩增时，应尽量选择线粒体含量较丰富的组织或器官［56］；其次，可以通过设计特异性引物、以长距PCR产物为模板进行二次PCR，RT－PCR等方法避免Numts序列干扰［19，56－58］；最后，可以通过Numts序列特征识别所获得数据中的假基因.蛋白质编码基因对应的Numts序列，通常会由于碱基替换或插入／缺失导致移码突变或终止突变.例如，周志军等［35］利用线粒体COⅠ基因片段进行暗褐蝈螽不同地理种群间的遗传分化研究时，发现5条COⅠ－Numts序列，其长度略短于mtDNACOⅠ，存在2处碱基缺失（3 bp和21 bp），在另外2条COⅠ－Numts中还存在额外的1bp缺失.除了这些明显的Numts特征外，也可以通过翻译后的氨基酸序列是否发生保守位点突变加以判断.Sorenson等［59］在熊斑树鸭核基因组发现COⅠ－Numts与mtDNA－COⅠ相比，不存在碱基插入／缺失，异常的终止密码子，但其氨基酸序列有7个保守位点发生了变化.对于tRNA和rRNA基因，Numts序列识别显得更复杂，有些学者提出可以通过比较序列的二级结构来识别Numts ［60］.核内Numts序列在给基于mtDNA的分子进化研究带来困难的同时，也提供了一个新的有力工具.首先，可以根据Numts中保留的基因信息确定物种之间的亲缘关系和进化距离.通过分别构建mt DNA和Numts的进化关系树，可以确定mt DNA和Numts，不同Numts之间的分歧时间.例如，张凤英等采用上述方法发现在拟穴青蟹的同一个体中存在2类Numts序列，分别代表了2次核整合事件［61］.其次，可以作为系统发育研究的外群.例如，在人类起源问题的研究中，Zischler等［62］使用人类核基因组中的一段D－loop区的Numts序列作为外群，证实了现代人类起源于非洲的假说，结束了很久以来关于现代人类起源地的争论.Hay等［63］用cytb－Numts作为外群，构建系统发育树分析发现爬行类的Sphenodonpunctatus仅仅是Sphenodonguntheri的同物异名.第三，Numts序列作为分子标记.同一段Numts序列在近源种间是否存在及其变异程度，可以反映物种间的亲缘关系远近.Sato等［64］分别使用Numts序列和mtDNA序列，重建了达尔文雀系统发育关系，结果显示，2种序列建立的系统发育树分支拓扑结构基本一致.Hazkani－Covo利用Numts序列构建了5种灵长类动物系统发育树，结果支持人类－黑猩猩的姊妹群关系［65］.综上所述，Numts序列给基于mt DNA的分子进化研究带来挑战的同时，也带来了新的契机.相信随着更多物种基因组测序计划的完成，对Numts序列研究的逐步深入，Numts序列必将在分子进化研究中展现更大的价值.【相关文献】［1］BOORE J L.Animal mitochondrial genomes［J］.Nucleic Acids 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线粒体COI基因在同翅目蚜科昆虫种类鉴定中的应用研究
线粒体COI基因在同翅目蚜科昆虫种类鉴定中的应用研究陈占秀;顾耘【摘要】The author researched phylogenetic relationship of ten kinds of insects (11 kinds of biological type) , by the MtDNA of COl gene sequence, including Myzus(Myzu smalisuctus Matsumura, Myzus persicae ( Sulzer) ) , Aphis (Aphis gossypii Glover, Aphis laburni Kaltenbach, Aphis robiniae Macchiati, Aphis citricola Van der Goot) , Rhopalosiphum{Rhopalosiphum maidis ( Fitch) , Rhopalosiphum padi ( Linn. ) ) ,Macrosiphum{Macrosiphum roswomm Zhang, Macrosiphum avenae (Fabricius) ) in Qingdao agricultural university insects laboratory in 2012. The results showed that 2195 primer can only to aphid Myzu and Aphis insects . The fragment length is 781 bp. System development relations based on the fragment is completely consistent to the traditional taxonomy. YC - 1 prime can divice insect of Rhopalosiphum and Macrosiphum . The fragment length is 433 bp. System devlelopment relations based on the fragment is completely consistent to the traditional taxonomy.%作者于2012年在青岛农业大学昆虫实验室内,采用MtDNA中的COI基因序列,对昆虫蚜科瘤蚜属中苹果瘤蚜Myzu smalisuctus Matsumura和桃蚜Myzus persicae (Sulzer),蚜属中的棉蚜Aphis gossypii Glover、花生蚜Aphis laburni Kahenbach、洋槐蚜Aphis robiniae Macchiati、和绣线菊蚜Aphis citricola Van der Goot的无翅和有翅型,缢管蚜属中的玉米蚜Rhopalosiphum maidis (Fitch)、禾缢管蚜Rhopalosiphum padi(Linn.),以及长管蚜属中的月季长管蚜Macrosiphum roswomrn Zhang、小麦长管蚜Macrosiphum avenae (Fabricius)等10个物种的11个类型进行了系统学研究.研究结果显示,2195引物仅能对蚜属和瘤蚜属昆虫进行片段扩增,其片段长度为781bp,依此获得的系统发育关系与传统分类学完全相符.YC-1引物可用于长管蚜属和缢管蚜属中系统学研究,其片段长度为344bp,所反映的系统发育关系与传统分类学相吻合.【期刊名称】《青岛农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】6页(P261-266)【关键词】COI基因;蚜总科;系统发育关系;遗传;变异【作者】陈占秀;顾耘【作者单位】青岛农业大学农学与植物保护学院,山东青岛266109【正文语种】中文【中图分类】S435蚜总科(Aphidoidea)是同翅目(Homoptera)昆虫中一个较大的类群，由卵生的球蚜总科(Adelgoidea)和卵胎生的蚜总科(Aphidoidea)构成［1，2］。
3.10人类正建立与苍蝇的亲密关系
人类正在建立与苍蝇的亲密关系中国人正在用工业化方式饲养“四害”之首的苍蝇，并吃掉它们。
沈阳师范大学昆虫学研究所教授王明福9月中旬在接受新华社记者采访时指出：“在虫体资源利用上，蝇蛆中含有丰富的蛋白质、维生素和人体所必须的多种微量元素。
”用奶粉喂苍蝇在上海，鲜活蝇蛆的市场价格今年以来一直居高不下，最高时卖到30元/公斤，平时价格也在8-10元/公斤左右。
这是因为上海人对林蛙的需求量大幅增加，而林蛙的主食正是蝇蛆。
据报道，著名的河北养蝇姑娘靳任任已经被上海人请来，在浦东孙桥农业园创办大型苍蝇农场。
新华社报道说，大港油田集团团泊洼开发公司也从事苍蝇养殖。
技术人员专门用奶粉和麦麸来喂它们，长得特别快，可日产蝇蛆50千克，蝇蛆的皮可生产甲壳素、壳聚糖；蛆粉碎的浆可分离具有高强杀菌作用的“抗菌肽”；蛆油可用于化妆品、保健品；蛆浆蛋白具有良好的适合于人体吸收的氨基酸平衡，可制成保健品。
武汉也有一家苍蝇工厂，可为消费者提供美味可口的苍蝇保健品。
该种苍蝇已经过50年的人工驯化培养，以奶粉、豆粉等为食，大量的蝇蛆在用麦麸调成的营养基中长得又白又胖，不接触任何脏物。
事实上，在普通民房中采用笼网养殖苍蝇已经成为近几年来国内兴起的苍蝇农场中普遍采用的技术。
但这种技术要求在房间中设置采暖设施，否则，当秋、冬、春室内温度达不到27℃时，苍蝇的繁殖力严重下降。
因此，有的地方开始用塑料大棚来养殖苍蝇，它可使苍蝇一年四季连续生产，使养殖效益成数倍提高。
科学家认为，地球上人口越来越多，高蛋白质的食物会更加匮乏，蝇类和其他昆虫食品将会成为人类未来食物中蛋白质的主要来源之一。
“文明的”西方人还从人道角度作了考虑：法国营养学家康比博士称，在非洲肆虐的蝗虫如果都被当作食品，那么非洲饥荒岂不可以大为减轻么？不过，欧洲的有钱人吃昆虫时是不会真的去想非洲有人饿死。
在巴黎进“昆虫餐馆”是一种高贵的时尚，绅士和女士们可以吃到炸苍蝇、蚂蚁狮子头、清炖蛐蛐汤、烤蟑螂、蒸蛆，以及以蝴蝶、蝉蚕、蟑螂等昆虫的幼虫和蛹制作的昆虫菜100余种，不少食客特别钟爱蛐蛐餐，他们说蛐蛐美味胜过鱼子酱。
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直翅目昆虫线粒体基因组比较、谱系及进化研究
本研究利用直翅目昆虫线粒体DNA特异性引物,采用传统方法直接测序获得
了小凸额蝗(Traulia minuta)、印度橄蝗(Tagasta indica)、僧帽佛蝗(Phlaeoba infumata)、秦岭蹦蝗(Sinopodisma tsinlingensis)、素色异爪蝗(Euchorthippus unicolor)、拟短翅拟埃蝗(Pseudoeosyllina brevipennisoide)、黑角露螽(Phaneroptera nigroantennata)及拟叶螽(Orophyllus sp.)完整或几
乎完整的8条线粒体基因组序列。
基于Hiseq2500测序平台,高通量测序技术测
序并组装注释获得了武陵山蹦蝗(Sinopodisma wulingshanensis)、秦岭小蹦蝗(Pedopodisma tsinlingensis)及日本黄脊蝗(Patangajaponica)三个物种全线
粒体基因组序列。
本研究测定的11条直翅目昆虫线粒体基因组序列,加上实验室测定未发表
线粒体基因组序列及NCBI上已提交的直翅目昆虫全线粒体基因组序列共153条,
应用比较基因组学,谱系基因组学及进化生物学等方法进行了分析,获得结论如下:1、本研究获得了 11条直翅目昆虫线粒体基因组序列,AT含量普遍偏高,在70%以上,13个蛋白编码基因密码子第三位AT含量普遍高于密码子第一位和第二位;11个物种线粒体基因组J链序列、22个tRNAs和AT富集区的碱基组成具有
明显AT-skew和CG-skew;13个蛋白编码基因的密码子使用频率较高的是UUA、UCU、UCA和ACA;11个物种的tRNAs二级结构与其它直翅目昆虫的二级结构基本
一致。
2、秦岭蹦蝗、比氏蹦蝗、武陵山蹦蝗、霍山蹦蝗及秦岭小蹦蝗线粒体基
因组比较分析表明:①蹦蝗属和小蹦蝗属线粒体基因组A+T含量在整个直翅目昆
虫中最高。
②5种蝗虫最保守的tRNA是trnA,trnLCUN,trnF和trnG,只有一个核苷酸变。