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文檔簡介
1、從構(gòu)建完整的蝽類昆蟲進(jìn)化樹的角度看,目前的研究主要集中在高級階元和種級階元兩個層面,兩者之間普遍存在斷層。為改善這樣的局面,就必然要在高級階元的研究中不斷擴(kuò)大屬、種級別類群的選取,將更多的類群包括進(jìn)來。但這樣一來就增大了所涉及的階元跨度,就對重建系統(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。一個是轉(zhuǎn)錄組,一個是細(xì)胞核rDNA簇,一個是線粒體基因組。從樣品準(zhǔn)備、分子生物學(xué)實(shí)驗成本、堿基組成和對類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,滿足了不同階元級別的要求。當(dāng)前已有許多昆蟲系統(tǒng)發(fā)育研究利用rDNA簇中的部分片段作為分子標(biāo)記,但是還沒有一項研究用rDNA簇的全長作為分子標(biāo)記。
除了序列片段的長度之外,僅有一級序列
3、的信息是不夠的,不同類群的rDNA序列之間存在長度變異,這種長度變異會影響序列比對,進(jìn)而對系統(tǒng)發(fā)育重建產(chǎn)生影響,因此還應(yīng)該構(gòu)建rRNA的二級結(jié)構(gòu)模型,以確定長度保守區(qū)和長度變異區(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二級結(jié)構(gòu)模型不僅有利于調(diào)整比對結(jié)果,基于模型確定的長度變異區(qū)還可以作為提供分子層面共有衍征的信息來源,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,類群特異性插入或缺失、相
4、同的長度變異區(qū)段長度和類群特異性長度擴(kuò)展,都可能成為共有衍征。
本研究在正式開始之前,總結(jié)了GenBank中蝽總科rDNA簇的數(shù)據(jù)信息,有9個科有18S rDNA的全長及近全長序列,28S rDNA只有一條近全長序列,ITS沒有數(shù)據(jù)。另外,還總結(jié)了蝽總科的系統(tǒng)發(fā)育格局爭議,在科級階元的系統(tǒng)發(fā)育研究中還存在許多問題。蝽總科在中國已知有8個科的分布,本研究選取了中國分布的蝽總科8科37屬38種構(gòu)成內(nèi)群,選取了緣蝽總科、長蝽總科和紅
5、蝽總科共5科5種作為外群。通過擴(kuò)增測序共得到了34個種的完整rDNA簇序列,9個種的18S rDNA和28S rDNA的全長序列。在二級結(jié)構(gòu)模型方面,結(jié)合本項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的二級結(jié)構(gòu)模型。通過序列比對構(gòu)建矩陣,并在二級結(jié)構(gòu)模型的指導(dǎo)下進(jìn)行人工比對。通過構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹和尋找分子共有衍
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