索科線蟲部分種類18SrDNA COI和D-,3-基因分子系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、昆蟲病原索科線蟲是一類寶貴的昆蟲天敵資源，對(duì)農(nóng)、林及衛(wèi)生害蟲的綜合治理、環(huán)境保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)田生物多樣性，都具有重要的學(xué)術(shù)和實(shí)用價(jià)值。目前，國(guó)內(nèi)、外對(duì)索科線蟲的分類研究主要集中在形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)等方面，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)索科線蟲系統(tǒng)發(fā)生及演化進(jìn)行研究還處在起步階段。徐芬等(2005)采用RAPD技術(shù)對(duì)我國(guó)4屬5種索科線蟲的親緣關(guān)系進(jìn)行了報(bào)道；Blaxter等(1998)和Vandergast等(2003)對(duì)線蟲動(dòng)物門52屬共57種線蟲的

2、18S rDNA序列進(jìn)行分析，探討了它們之間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系，其中僅包括4種索科線蟲(Mermis nigrecens和3個(gè)未定種)。 本文首次從核DNA(rDNA)和線粒體DNA(mtDNA)中選擇分子標(biāo)記，較全面地報(bào)道了部分索科線蟲的分子系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，對(duì)索科線蟲中的部分分類混淆問題進(jìn)行了分析，為更完善地構(gòu)建索科線蟲系統(tǒng)進(jìn)化樹奠定了一定的理論基礎(chǔ)。 通過提取18種索科線蟲的基因組總DNA，利用三對(duì)特異性引物擴(kuò)增并測(cè)定了D

3、NA序列，獲得18S rRNA基因約750bp長(zhǎng)度的序列片段、COI和D<,3>基因分別約370bp和300bp長(zhǎng)度的序列。結(jié)合徐芬(2005)研究的6種和已儲(chǔ)存在GenBank中5種索科線蟲的18S rDNA同源序列，使用ClustalX18.1、MEGA3.1、DNAsp4等系統(tǒng)發(fā)育分析軟件對(duì)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，結(jié)果顯示所測(cè)定的序列都具有較強(qiáng)的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)。采用鄰接法(NJ)和最大簡(jiǎn)約法(MP)

4、對(duì)18S rDNA數(shù)據(jù)集以及COI和D<,3>基因數(shù)據(jù)集進(jìn)行了索科線蟲的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系構(gòu)建。得出如下結(jié)論： 1．24種索科線蟲18S rDNA序列中，A、T、G、C的含量，其平均值分別為25.8％、26.3％、26.5％和21.4％，其中A+T平均含量(52.1％)與C+G平均含量(47.9％)相差不大。從屬級(jí)階元分析，索科線蟲分為兩大類群：第一大類群包括羅索屬(Romanomermis)、兩索屬(Amphimermis)和蛛索屬

5、(Aranimermis)線蟲。第二大類群有兩個(gè)姐妹群，第一姐妹群包括胃索屬(Gastromermis)、蠓索屬(Heleidomermis)和施特克爾霍夫索屬(Strelkovimermis)線蟲，第二姐妹群包括多索屬(Agamermis)、六索屬(Hexamermis)、卵索屬(Ovomermis)、八腱索屬(Octomyomermis)、Thaumamermis、索屬(Mermis)、異索屬(Allomermis)和4種未定種線蟲

6、。 2．18種索科線蟲COI基因序列中，A、T、G、C的含量，其平均值分別為29.1％、41.1％、18.1％和11.7％，其中A+T平均含量(70.2％)明顯高于C+G平均含量(29.8％)，序列表現(xiàn)出較明顯的A偏倚。用兩種方法構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果基本一致，18種索科線蟲分為兩大類群：第一大類群包括羅索屬、兩索屬、Thaumamermis、異索屬、施特克爾霍夫索屬和胃索屬線蟲，其中5種蚊幼寄生羅索屬線蟲親緣關(guān)系最近，最先聚在一

7、起；第二大類群包括多索屬、六索屬、卵索屬、八腱索屬和索科線蟲未定種AN-2007，其中六索屬、卵索屬和索科線蟲未定種AN-2007親緣關(guān)系較近，聚在一起。從18種索線蟲之間的遺傳距離來(lái)看，屬內(nèi)種間的遺傳距離明顯小于屬間的遺傳距離。 3．18種索科線蟲D?；蛐蛄兄?，A、T、G、C的含量，其平均值分別為27.3％、23.2％、30.8％和18.7％，其中A+T平均含量(50.5％)與C+G平均含量(49.5％)基本持平。14種索科線蟲分為

8、兩大類群：第一大類群包括羅索屬、兩索屬未定種A-2007(Amphimermis sp．A-2007)、胃索屬、異索屬和施特克爾霍夫索屬線蟲，其中四川羅索線蟲(R．sichuanensis)和兩索屬未定種A-2007親緣關(guān)系最近，以極顯著水平的置信度(100％)聚在一起；第二大類群包括八腱索屬、兩索屬未定種B-2007(Amphimermis sp．B-2007)、多索屬、六索屬、卵索屬和索科線蟲未定種AN-2007，其中華中八腱索線蟲

9、(O．huazhongensis)和兩索屬未定種B-2007親緣關(guān)系最近，最先聚在一起。 本實(shí)驗(yàn)采用18S rDNA和COI、D3基因3個(gè)分子標(biāo)記對(duì)部分索科線蟲進(jìn)行了較為全面的系統(tǒng)演化研究，探討了它們之間的親緣關(guān)系。分析結(jié)果顯示，選用18S rDNA和COI、D<,3>基因三個(gè)進(jìn)化速率不同的分子標(biāo)記對(duì)索科線蟲親緣關(guān)系進(jìn)行分析，能夠反映出索科線蟲不同屬種間的親緣關(guān)系和系統(tǒng)演化地位。18S rDNA含有大量的高度保守基因序列，是探討