基于28S rDNA序列的Cychrini族大步甲系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、Cychrini族大步甲無后翅且鞘翅基部縫合，不能飛翔，這很大程度限制了它們的移動和遺傳交流范圍，從而容易產(chǎn)生地理隔離和物種分化。因此其分布形式與地理環(huán)境密切相關(guān)，是研究生物進(jìn)化和物種分化的好材料。步甲大多數(shù)為捕食性種類，是重要的昆蟲天敵和生物防治的潛在資源，也有部分是重要的農(nóng)林害蟲。因此，Cychrini族系統(tǒng)學(xué)研究不僅具有理論意義，而且在資源利用和害蟲防治上具有現(xiàn)實(shí)意義。 而國內(nèi)外關(guān)于Cychrini族的系統(tǒng)學(xué)研究卻比較少，

2、且對其分類系統(tǒng)的確立還沒有統(tǒng)一的意見。本研究從分子進(jìn)化和分子系統(tǒng)學(xué)角度入手，首次以28S rDNA為目的基因，對分布于全世界范圍的包括所有已知屬的代表性Cychrini族大步甲35個(gè)種52個(gè)個(gè)體以及兩個(gè)外群的28S rDNA進(jìn)行特異性擴(kuò)增和測序。主要使用Mafft、ClustalX1.83、MEGA 3.1和PAUP*4.0 b 10(Win)等系統(tǒng)發(fā)育分析軟件對所得DNA序列的堿基組成、堿基替換、遺傳距離等進(jìn)行了遺傳分析；通過堿基替換

3、飽和性分析、gl以及PTP檢驗(yàn)等方法進(jìn)行了信號檢驗(yàn)；采用最大簡約法、鄰接法和最大似然法在PAUP<'*>4.0 b 10(Win)軟件上對28S rDNA數(shù)據(jù)集進(jìn)行了Cychrini族大步甲的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析，得出如下結(jié)論： 1．52個(gè)Cychrini族大步甲的28S rDNA序列中，T、 C、 A、 G的平均含量分別為20.8﹪、31.9﹪、22.5﹪、24.8﹪，A+T的含量為43.3﹪，G+C的含量為56.7﹪，G+C的含

4、量明顯高于A+T的含量，表現(xiàn)出明顯的G+C堿基組成偏向性。 2．52個(gè)Cychrini族大步甲的28S rDNA序列中，共檢測到核苷酸變異位點(diǎn)155個(gè)，占總序列的14.8﹪。最大序列變異為9﹪，最小序列變異為0﹪。 3．52個(gè)Cychrini族大步甲的28S rDNA序列中，核苷酸的轉(zhuǎn)換比率為0.6，顛換比率為0.4，轉(zhuǎn)換明顯高于顛換(轉(zhuǎn)換/顛換=1.5)，轉(zhuǎn)換的發(fā)生主要發(fā)生在A<－>G之間，顛換的發(fā)生主要發(fā)生在A<->

5、T之間。堿基替換飽和性分析后發(fā)現(xiàn)序列的保守性很強(qiáng)。 4．堿基替換飽和性分析、g1和PTP檢驗(yàn)，均顯示28S rDNA數(shù)據(jù)集有較強(qiáng)的系統(tǒng)發(fā)育信號。采用最大簡約法、鄰接法和最大似然法用28S rDNA數(shù)據(jù)集構(gòu)建Cychrini族大步甲的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，結(jié)果表明系統(tǒng)樹各支系及其亞系與地理分布密切相關(guān)，而且與分類學(xué)上的屬和亞屬基本相一致。根據(jù)各屬間的系統(tǒng)關(guān)系，討論了Cychrini族大步甲的起源和演化過程，并指出了北美大陸起源的可能性。

6、 5．各樹均顯示Cychrus屬中的Cychrus brezinai與Cychropsis屬關(guān)系更近而不是與Cychrus屬中的其它種聚在一起，且有較高的Bootstrap支持率。因此本研究支持將brezinai歸于Cychropsis屬繼而支持Cychrus屬的單系性。 6．運(yùn)用28S rDNA序列對Cychrini族大步甲進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析時(shí)發(fā)現(xiàn)該基因在解決Cychrini族大步甲族內(nèi)屬間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系時(shí)是一個(gè)有效的分子