基于线粒体基因组数据的扁甲系总科间系统发育关系分析

作     者：唐培安 李敏 冯润秋 王娟 刘蔓文 王亚洲 袁明龙 TANG PeiAn;LI Min;FENG RunQiu;WANG Juan;LIU ManWen;WANG YaZhou;YUAN MingLong

作者机构：南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心南京210023 兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州730020 

出 版 物：《中国科学：生命科学》 (Scientia Sinica(Vitae))

年 卷 期：2019年第49卷第2期

页      面：163-171页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2016YFD0401004-4 2017YFD0401003-5) 江苏省六大人才高峰项目(批准号:NY-057) 江苏省高校自然科学研究面上项目(批准号:17KJB210005) 国家自然科学基金(批准号:31000828) 江苏高校优势学科建设工程资助 

主　　题：线粒体DNA 甲虫 系统发育分析 最大似然法 贝叶斯推断 拓扑结构检验 

摘      要：扁甲系是鞘翅目多食亚目中最大的一个类群,具有重要的经济意义.尽管扁甲系昆虫的单系性得到广泛支持,但7个总科间的系统进化关系仍存在不确定性.为此,本研究测定了锈赤扁谷盗和锯谷盗的线粒体基因组,并联合已测的67个扁甲系昆虫线粒体基因组,构建了扁甲系昆虫总科间的系统发育关系,并采用似然值检验对不同的树拓扑结构进行了评价.结果表明,锈赤扁谷盗全线粒体基因组的大小为15497 bp,编码13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体RNA基因.锯谷盗接近全长的线粒体基因长为13588 bp,编码34个基因,缺少trnI, trnQ和trnM等3个转运RNA基因.锈赤扁谷盗和锯谷盗线粒体基因的基因含量、基因排序、碱基组成、密码子使用等特征,与大多数已测鞘翅目昆虫的线粒体基因组高度相似.基于3个线粒体基因数据集及3种树构建方法的系统发育分析结果表明,瓢虫总科、叶甲总科、象甲总科、拟步甲总科和郭公虫总科等5个类群均为单系性,而扁甲总科始终为并系.树拓扑结构检验结果表明,扁甲系总科间的系统发育关系为((郭公虫总科+瓢虫总科)+(拟步甲总科+(扁甲总科(叶甲总科+象甲总科)))).尽管线粒体数据集的构成及系统发育分析方法对树拓扑结构具有重要影响,但线粒体基因组数据在扁甲系昆虫系统与进化研究方面具有重要应用价值.