蝽總科核核糖體RNA全長(zhǎng)二級(jí)結(jié)構(gòu)的比較研究（半翅目：異翅亞目）.pdf

1、從構(gòu)建完整的蝽類(lèi)昆蟲(chóng)進(jìn)化樹(shù)的角度看，目前的研究主要集中在高級(jí)階元和種級(jí)階元兩個(gè)層面，兩者之間普遍存在斷層。為改善這樣的局面，就必然要在高級(jí)階元的研究中不斷擴(kuò)大屬、種級(jí)別類(lèi)群的選取，將更多的類(lèi)群包括進(jìn)來(lái)。但這樣一來(lái)就增大了所涉及的階元跨度，就對(duì)重建系統(tǒng)發(fā)育的研究中所使用的分子標(biāo)記提出了更高的要求，要求所使用的分子標(biāo)記組合能夠在從亞目到種這樣的跨度范圍內(nèi)的各階元級(jí)別都有較好的解析能力。
　　如果要選擇解析能力范圍較大的分子標(biāo)記組合，有

2、3種備選方案。一個(gè)是轉(zhuǎn)錄組，一個(gè)是細(xì)胞核rDNA簇，一個(gè)是線(xiàn)粒體基因組。從樣品準(zhǔn)備、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成本、堿基組成和對(duì)類(lèi)群選取的敏感性等方面分析，細(xì)胞核rDNA簇是最合適的分子標(biāo)記。rDNA簇存在于所有生物有機(jī)體的基因組中，且不同片段的進(jìn)化速率不同，滿(mǎn)足了不同階元級(jí)別的要求。當(dāng)前已有許多昆蟲(chóng)系統(tǒng)發(fā)育研究利用rDNA簇中的部分片段作為分子標(biāo)記，但是還沒(méi)有一項(xiàng)研究用rDNA簇的全長(zhǎng)作為分子標(biāo)記。
　　除了序列片段的長(zhǎng)度之外，僅有一級(jí)序列

3、的信息是不夠的，不同類(lèi)群的rDNA序列之間存在長(zhǎng)度變異，這種長(zhǎng)度變異會(huì)影響序列比對(duì)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)發(fā)育重建產(chǎn)生影響，因此還應(yīng)該構(gòu)建rRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)模型，以確定長(zhǎng)度保守區(qū)和長(zhǎng)度變異區(qū)的界限，有效地判斷不同片段、不同堿基的位置同源性，能夠更加高效地利用序列信息。構(gòu)建rRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)模型不僅有利于調(diào)整比對(duì)結(jié)果，基于模型確定的長(zhǎng)度變異區(qū)還可以作為提供分子層面共有衍征的信息來(lái)源，為研究系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系提供新的證據(jù)。已有研究證明，類(lèi)群特異性插入或缺失、相

4、同的長(zhǎng)度變異區(qū)段長(zhǎng)度和類(lèi)群特異性長(zhǎng)度擴(kuò)展，都可能成為共有衍征。
　　本研究在正式開(kāi)始之前，總結(jié)了GenBank中蝽總科rDNA簇的數(shù)據(jù)信息，有9個(gè)科有18S rDNA的全長(zhǎng)及近全長(zhǎng)序列，28S rDNA只有一條近全長(zhǎng)序列，ITS沒(méi)有數(shù)據(jù)。另外，還總結(jié)了蝽總科的系統(tǒng)發(fā)育格局爭(zhēng)議，在科級(jí)階元的系統(tǒng)發(fā)育研究中還存在許多問(wèn)題。蝽總科在中國(guó)已知有8個(gè)科的分布，本研究選取了中國(guó)分布的蝽總科8科37屬38種構(gòu)成內(nèi)群，選取了緣蝽總科、長(zhǎng)蝽總科和紅

5、蝽總科共5科5種作為外群。通過(guò)擴(kuò)增測(cè)序共得到了34個(gè)種的完整rDNA簇序列，9個(gè)種的18S rDNA和28S rDNA的全長(zhǎng)序列。在二級(jí)結(jié)構(gòu)模型方面，結(jié)合本項(xiàng)工作中生成的序列和GenBank中已公布的3科3屬4種的序列，基于Eurydema maracandica rDNA簇序列構(gòu)建了蝽總科SSU nrRNA和LSU nrRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)序列比對(duì)構(gòu)建矩陣，并在二級(jí)結(jié)構(gòu)模型的指導(dǎo)下進(jìn)行人工比對(duì)。通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)和尋找分子共有衍