基于四種基因的蠅科分子系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、世界上蠅科種類約有4500余種，我國蠅科如今記錄數(shù)目超過60個屬、1275種，約占世界種類1/4以上。蠅科昆蟲是重要的衛(wèi)生昆蟲，對其進(jìn)行包括系統(tǒng)學(xué)等多方面的研究是十分重要的。本文通過選取細(xì)胞色素C氧化酶亞基Ⅰ(COⅠ)、Ⅱ(COⅡ)及16S rDNA基因和核基因18S rDNA四種基因作為分子標(biāo)記，對蠅科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步探討。
　　 提取了蠅科7亞科12屬37種的基因組總DNA，從GenBenk下載蠅科12種的COⅠ、C

2、OⅡ與蠅科1種的16S rDNA和18S rDNA基因。從而獲得了長度1506bp的COⅠ基因序列39條；獲得長度為666 bp的COⅡ基因序列39條；獲得長度為529 bp的16S rDNA基因序列38條；獲得長度為1915 bp的18S rDNA基因序列38條。然后測定了麗蠅科的大頭金蠅和緋顏裸金蠅的四種基因序列做外群。利用ClustalX1.83、MEGA4.0、PAUP4.0等系統(tǒng)發(fā)育軟件對DNA序列的堿基組成、堿基替換、遺傳距

3、離等進(jìn)行分析，堿基替換飽和性分析表明要分析的序列具有較強(qiáng)的系統(tǒng)發(fā)育信號。采用最大簡約法(MP)、鄰接法(NJ)、最大似然法(ML)等對COⅠ、COⅡ、16S rDNA和18S rDNA數(shù)據(jù)集以及四種基因的聯(lián)合數(shù)據(jù)集進(jìn)行蠅科的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建。最后得出了如下結(jié)論：
　　 1、蠅科種類的COⅠ、COⅡ和16S rDNA基因片段都表現(xiàn)出明顯的A+T含量偏向性(大于70.0％)，而18S rDNA基因的A+T含量與G+C含量相差不大。轉(zhuǎn)

4、換和顛換比(TS/TV)與遺傳距離具有依賴性，線粒體基因轉(zhuǎn)換頻率明顯小于顛換，而核基因轉(zhuǎn)換頻率明顯大于顛換。
　　 2、采用NJ、MP和ML分別構(gòu)建COⅠ、COⅡ、16S rDNA、18S rDNA和聯(lián)合基因5個數(shù)據(jù)組的系統(tǒng)發(fā)育樹，在得到的15個系統(tǒng)樹中，同一基因不同建樹方法相差不大，而不同基因構(gòu)建的系統(tǒng)樹有明顯區(qū)別，說明所選目的基因片段適合不同的分類群及分類單元。COⅠ和18S rDNA基因建樹效果最好，COⅠ在屬級水平分類效

5、果較好，而18S rDNA能很好區(qū)別亞科階元，COⅡ分析結(jié)果較凌亂?？傮w來說，所研究的各個亞科之間的系統(tǒng)關(guān)系可以表示為(((Muscinae，Stomoxyinae)、Azeliinae)、((Reinwardtiinae、Atherigoniae)、(Mydaeinae、Coenosiinae)))。
　　 3、本研究不同建樹方法都支持將Stomoxyinae作為一個族置于Muscinae中；支持Reinwardtiinae與

6、Atherigoniae具有較近親緣關(guān)系；支持Mydaeinae與Coenosiinae具有很近親緣關(guān)系，但不支持將二者分為兩個亞科。
　　 4、本研究結(jié)果顯示，各個亞科或族的種屬基本都能很好聚集到一起。支持Musca為進(jìn)化上一個單系，其中M. sorbens和M. larvipara為姊妹群，M. ventrosa與Musca其它種類相距較遠(yuǎn)；無論何種建樹方法，都支持將Acr.orientalis所在的Acritochaeta

7、從Atherigona分離出來；各種方法對4種基因的分析顯示了M.xanthomelaena，M. convexifrons和M.fletcheri在系統(tǒng)發(fā)育上的血緣關(guān)系。Sy.nudiseta在COⅠ的NJ和ML樹及18S rDNA的ML樹中，均與Atherigoninae相聚，這可能是由于環(huán)境壓力造成的趨同進(jìn)化的結(jié)果。
　　 總體來說，本文研究結(jié)果與國際上公認(rèn)的蠅科八個亞科(Achanthipterinae，Atherigo