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Atteva charopis的比较线粒体基因组研究及系统发育分析

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生物技术通报 2023年第12期39卷 300-310页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院郑州450046

线粒体基因组有助于对巢蛾总科的分子进化和系统发育的理解。本研究测序、分析了Atteva charopis Turner,1903的线粒体全基因组,并基于线粒体基因组的核苷酸和氨基酸数据重建了巢蛾总科的系统发育关系。在系统发育分析中,内群取样包含... 详细信息

线粒体基因组有助于对巢蛾总科的分子进化和系统发育的理解。本研究测序、分析了Atteva charopis Turner,1903的线粒体全基因组,并基于线粒体基因组的核苷酸和氨基酸数据重建了巢蛾总科的系统发育关系。在系统发育分析中,内群取样包含巢蛾总科的10种昆虫,外群选择2个谷蛾总科Tineoidea(Phyllocnistis citrella和Caloptilia theivora)昆虫;分别利用最大似然法和贝叶斯法重建巢蛾总科的系统发育关系。Atteva charopis的线粒体基因组全长为15163 bp(GenBank序列号:OQ130005),包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和一段非编码控制区。与假定昆虫的trn基因(trnI-trnQ-trnM)相比,该线粒体基因出现了trn基因重排(trnI-trnM-trnQ)。两种不同的系统发育分析方法构建的系统发育关系树显示,潜叶蛾科、Praydidae和斑巢蛾科为单系群,而菜蛾科为非单系群,斑巢蛾科和Praydidae亲缘关系较近,Atteva charopis与Atteva aurea形成姐妹群。本研究结果可为深入研究巢蛾总科的系统发育提供线粒体基因组数据。

关键词：鳞翅目巢蛾总科比较线粒体基因组系统发育

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茸毛小长蝽的线粒体基因组测序和分析

浙江农业学报 2023年第12期35卷 2878-2889页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450046

为探究茸毛小长蝽Nysius graminicola(Kolenati,1845)的线粒体基因组结构及长蝽总科的系统发育关系,利用二代测序方法获得了茸毛小长蝽线粒体全基因组序列。在系统发育分析中,使用长蝽总科17个科52个物种作为内群,并选择缘蝽总科Coreoi... 详细信息

为探究茸毛小长蝽Nysius graminicola(Kolenati,1845)的线粒体基因组结构及长蝽总科的系统发育关系,利用二代测序方法获得了茸毛小长蝽线粒体全基因组序列。在系统发育分析中,使用长蝽总科17个科52个物种作为内群,并选择缘蝽总科Coreoidea的2个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建长蝽总科的系统发育关系。茸毛小长蝽的线粒体基因组包含37个基因(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)和1个非编码控制区,全长为16760 bp(GenBank登录号:OQ553818)。茸毛小长蝽线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的起始密码子除nad2利用GTG和cox 1利用TTG作为起始,其余蛋白质编码基因都是以ATN开头,终止密码子除cox1、cox2、nad 3、cob和nad 1以不完整的T作为结尾,其余蛋白质编码基因都是以TAA结尾。除trnS 1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成稳定的三叶草结构外,其余转运RNA基因均能形成典型的三叶草结构。两个方法构建的系统发育树的结果均表明:长蝽科和地长蝽科为非单系群,梭长蝽科、室翅长蝽科、跷蝽科、杆长蝽科和束长蝽科为单系群。此外,茸毛小长蝽与***有较近的亲缘关系。

关键词：半翅目长蝽总科茸毛小长蝽线粒体基因组系统发育

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蚕豆象的线粒体基因组研究及系统发育分析

生物安全学报（中英文） 2024年第1期33卷 83-92页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450046

【目的】蚕豆象是农业上一种重要害虫,本文测序、分析了蚕豆象的线粒体全基因组,以期为更好地理解茎甲亚科分支类群、豆象亚科和蚕豆象的系统发育提供线粒体基因组数据。【方法】在系统发育分析中,内群取样包含茎甲亚科分支类群的22种昆... 详细信息

【目的】蚕豆象是农业上一种重要害虫,本文测序、分析了蚕豆象的线粒体全基因组,以期为更好地理解茎甲亚科分支类群、豆象亚科和蚕豆象的系统发育提供线粒体基因组数据。【方法】在系统发育分析中,内群取样包含茎甲亚科分支类群的22种昆虫,外群选择2个肖叶甲亚科(Basilepta fulvipes和Basilepta melanopus)昆虫,分别利用最大似然法和贝叶斯法重建茎甲亚科分支类群的系统发育关系。【结果】蚕豆象的线粒体基因组全长为16586 bp(GenB ank序列号:OP650255),包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和一段非编码控制区。所有转运RNA基因中,除trnS1因缺少二氢尿嘧啶(DHU)臂而形成一个简单的环,无法构成稳定的三叶草结构外,其余转运RNA基因均能形成典型的三叶草结构。此外,trnS1的反密码子不是常见的GCU,而是UCU。【结论】本研究首次获得了蚕豆象的线粒体基因组全序列。2种不同的系统发育分析方法构建的系统发育关系显示:豆象亚科、茎甲亚科、水叶甲亚科和负泥虫亚科为单系群;豆象亚科与水叶甲亚科+负泥虫亚科为姐妹群;蚕豆象与四纹豆象为姐妹群。

关键词：鞘翅目豆象亚科蚕豆象线粒体基因组系统发育

斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组及系统发育分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第2期53卷 169-180页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450002

【目的】分析斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组特征及蝽总科的系统发育关系,为更好地理解蝽总科下科级和种级水平的亲缘关系提供依据。【方法】通过测序分析了斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体全基因组数据,并基于此,以已经公布线粒体基因... 详细信息

【目的】分析斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组特征及蝽总科的系统发育关系,为更好地理解蝽总科下科级和种级水平的亲缘关系提供依据。【方法】通过测序分析了斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体全基因组数据,并基于此,以已经公布线粒体基因组数据的蝽总科的113个物种和本研究的2种昆虫为内群,2种红蝽总科昆虫为外群,分别利用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。【结果】斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组均包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和1个非编码控制区;两种昆虫的线粒体基因组全长分别为15346、14632 bp(GenBank序列号:OP919327和OP930890)。两种方法构建的系统发育树一致支持蝽科、龟蝽科、盾蝽科、兜蝽科、荔蝽科、土蝽科、同蝽科、异蝽科和Megarididae均为单系群;斯氏珀蝽与珀蝽为姐妹群,青革土蝽与Macroscytus subaeneus为姐妹群。【结论】斯氏珀蝽与珀蝽亲缘关系最近,青革土蝽与Macroscytus subaeneus亲缘关系最近。

关键词：半翅目蝽总科斯氏珀蝽青革土蝽线粒体基因组系统发育

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光眉刺蛾的线粒体基因组研究及系统发育分析

生物学杂志 2024年第1期41卷 54-60页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院郑州450002

为探究光眉刺蛾Narosa fulgens(Leech,1889)的线粒体基因组结构及刺蛾科的系统发育关系,利用下一代测序方法获得光眉刺蛾线粒体全基因组序列。系统发育分析中使用斑蛾总科16个物种作为内群,并选择木蠹蛾科和网蛾科各1个物种作为外群,利... 详细信息

为探究光眉刺蛾Narosa fulgens(Leech,1889)的线粒体基因组结构及刺蛾科的系统发育关系,利用下一代测序方法获得光眉刺蛾线粒体全基因组序列。系统发育分析中使用斑蛾总科16个物种作为内群,并选择木蠹蛾科和网蛾科各1个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建刺蛾科的系统发育关系。光眉刺蛾的线粒体基因组包含37个基因(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)和1个非编码控制区,全长为15296 bp(GenBank登录号:OP919326)。光眉刺蛾线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的起始密码子除cox1利用CGA开头外,其余蛋白质编码基因都是以ATN开头,终止密码子除cox2和nad4以不完整的T结尾外,其余蛋白质编码基因都是以TAA和TAG结尾。除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成稳定的三叶草结构外,其余转运RNA基因均能形成典型的三叶草结构。rrnL的全长为1335 bp,A+T含量为85.24%。rrnS的全长为732 bp,A+T含量为84.70%。两个方法构建的系统发育树的结果均表明:斑蛾科和刺蛾科为单系群,光眉刺蛾与龟形小刺蛾Narosa nigrisigna为姐妹群。

关键词：鳞翅目刺蛾科光眉刺蛾线粒体基因组系统发育

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梨冠网蝽的线粒体基因组测序及臭虫次目科级水平的系统发育分析

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昆虫学报 2023年第7期66卷 934-945页

作者：林兴雨赵特宋南河南农业大学植物保护学院郑州450002

【目的】为探究梨冠网蝽Stephanitis nashi线粒体基因组结构特征及臭虫次目(Cimicomorpha)科级水平的系统发育关系。【方法】利用高通量测序技术测定梨冠网蝽线粒体全基因组序列。选择已知的臭虫次目150个物种线粒体基因组作为内群,选... 详细信息

【目的】为探究梨冠网蝽Stephanitis nashi线粒体基因组结构特征及臭虫次目(Cimicomorpha)科级水平的系统发育关系。【方法】利用高通量测序技术测定梨冠网蝽线粒体全基因组序列。选择已知的臭虫次目150个物种线粒体基因组作为内群,选择蝽次目(Pentatomomorpha)2个物种线粒体基因组作为外群,利用最大似然法(maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)重建臭虫次目科级水平的系统发育关系。【结果】梨冠网蝽的线粒体基因组(GenBank登录号:OP650254)全长为15045 bp,包含37个基因[13个蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)、22个tRNA基因和2个rRNA基因]和一段非编码控制区。13个PCGs中除nad5的起始密码子为ATC外,其余PCGs的起始密码子都是ATT,ATA或ATG;cox2和nad4l具有不完整的终止密码子T,其余11个PCGs为完整的终止密码子TAA或TAG。所有tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。rRNA基因rrnL全长1237 bp,A+T含量为81.08%;rrnS全长为763 bp,A+T含量为82.04%。ML和BI构建的臭虫次目的系统发育关系是基本一致的;网蝽科(Tingidae)、臭虫科(Cimicidae)、榈蝽科(Thaumastocoridae)、盲蝽科(Miridae)、丝蝽科(Plokiophilidae)、驼蝽科(Microphysidae)、捷蝽科(Velocipedidae)、花蝽科(Anthocoridae)、姬蝽科(Nabidae)、粗股蝽科(Pachynomidae)和瘤蝽科(Phymatidae)均为单系群,而猎蝽科(Reduviidae)为非单系群,网蝽科与榈蝽科和猎蝽科部分种具有较近的亲缘关系。【结论】本研究利用线粒体基因组数据重建了臭虫次目的系统发育关系,支持猎蝽科为非单系群,其他11个科为单系群,有利于更加全面对臭虫次目系统发育和线粒体基因组学的理解。

关键词：梨冠网蝽臭虫次目网蝽科线粒体基因组系统发育

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沟眶象线粒体基因组及象甲科系统发育分析

西南林业大学学报（自然科学） 2024年第3期44卷 182-190页

作者：林兴雨任凯杰宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450046

利用二代测序方法获得了沟眶象线粒体基因组序列,并基于象甲科29个物种(内群)和叶甲科3个物种(外群)的37个线粒体基因核苷酸序列和13个蛋白质编码基因氨基酸序列,通过最大似然法和贝叶斯法构建了象甲科的系统发育树。结果表明:沟眶象的1... 详细信息

利用二代测序方法获得了沟眶象线粒体基因组序列,并基于象甲科29个物种(内群)和叶甲科3个物种(外群)的37个线粒体基因核苷酸序列和13个蛋白质编码基因氨基酸序列,通过最大似然法和贝叶斯法构建了象甲科的系统发育树。结果表明:沟眶象的13个蛋白质编码基因只有nad1利用TTG作为起始密码子,其余蛋白质编码基因的起始密码子都以ATN起始;终止密码子除cox1和nad4以不完整的T结尾外,其余蛋白质编码基因都是以TAA和TAG作为终止密码子;除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成完整的三叶草形状,剩下的tRNA基因均能形成完整的三叶草形状;trnS1的反密码子不是常见的GCU而是UCU。2种系统发育分析产生相同的拓扑结构:隐喙象亚科、龟象亚科、魔喙象亚科、小蠹亚科、粗喙象亚科和隐颏象亚科为单系群,而象虫亚科为非单系群;沟眶象与Trigonopterus carinirostris+(***+***)为姐妹群。本研究获得了沟眶象的线粒体基因组序列,重建了象甲科的系统发育关系,明确了沟眶象的系统发育位置,有利于更加全面地理解象甲科系统发育关系和线粒体基因组学。

关键词：鞘翅目象甲科沟眶象线粒体基因组系统发育

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基于基因组规模数据的蜡蝉总科系统发育关系

昆虫学报 2024年第10期67卷 1428-1438页

作者：林兴雨尹新明宋南河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室河南省害虫生物防控工程实验室郑州450046

【目的】基于低覆盖度全基因组测序数据和转录组数据重新构建蜡蝉总科(Fulgoroidea)高阶元类群之间的系统发育关系,为理解蜡蝉总科的系统发育关系提供基因组数据。【方法】利用二代测序技术获得了蛾蜡蝉科蜡蝉Flatida sp.1种的低覆盖度... 详细信息

【目的】基于低覆盖度全基因组测序数据和转录组数据重新构建蜡蝉总科(Fulgoroidea)高阶元类群之间的系统发育关系,为理解蜡蝉总科的系统发育关系提供基因组数据。【方法】利用二代测序技术获得了蛾蜡蝉科蜡蝉Flatida sp.1种的低覆盖度全基因组测序数据,结合下载的蜡蝉总科25种(内群)和沫蝉总科(Cercopoidea)2种(外群)的低覆盖度全基因组测序数据和转录组数据,利用BUSCO提取单拷贝直系同源基因,使用Phykit根据核苷酸和氨基酸序列数据生成不同的完整性数据矩阵,分析蜡蝉总科的系统发育关系。【结果】基于低覆盖度全基因组测序数据和转录组数据得到蜡蝉总科单拷贝直系同源基因的数量为836~2421。在蜡蝉总科的系统发育关系中,所有系统发育结果都支持菱蜡蝉科(Cixiidae)+飞虱科(Delphacidae)为蜡蝉总科其他科的姐妹群,且菱蜡蝉科、飞虱科、颖蜡蝉科(Achilidae)、袖蜡蝉科(Derbidae)、蜡蝉科(Fulgoridae)、象蜡蝉科(Dictyopharidae)、峻翅蜡蝉科(Acanaloniidae)、蚁蜡蝉科(Tettigometridae)、瓢蜡蝉科(Issidae)、杯瓢蜡蝉科(Caliscelidae)、广翅蜡蝉科(Ricaniidae)和扁蜡蝉科(Tropiduchidae)为单系群,而娜蜡蝉科(Nogodinidae)为非单系群。此外,基于4种不同矩阵利用最大似然法构建的系统发育结果支持蛾蜡蝉科(Flatidae)为非单系群。然而,基于氨基酸序列数据矩阵faa_all包含的每个标记利用物种树构建的系统发育结果中却支持蛾蜡蝉科为单系群,但是有相对低的节点支持率。【结论】本研究利用低覆盖度全基因组测序数据和转录组数据得到的蜡蝉总科的系统发育关系与之前的研究结果多数一致。但是,有关各科之间的姐妹群关系还需要获得更多的标本和分子标记来进一步明确它们的系统发育关系。

关键词：蜡蝉总科全基因组测序单拷贝直系同源基因转录组系统发育

大赤隐翅虫的线粒体基因组研究及系统发育分析

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福建农业学报 2023年第5期38卷 607-615页

作者：林兴雨刘向阳宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450002

【目的】探究大赤隐翅虫Philonthus spinipes(Sharp,1874)的线粒体基因组结构特征及隐翅虫亚科的系统发育关系。【方法】利用高通量测序技术获得大赤隐翅虫线粒体基因组的全序列。在系统发育分析中,选择隐翅虫亚科的21个物种和毒隐翅虫... 详细信息

【目的】探究大赤隐翅虫Philonthus spinipes(Sharp,1874)的线粒体基因组结构特征及隐翅虫亚科的系统发育关系。【方法】利用高通量测序技术获得大赤隐翅虫线粒体基因组的全序列。在系统发育分析中,选择隐翅虫亚科的21个物种和毒隐翅虫亚科的8个物种作为内群,并选择2个蚁甲亚科Pselaphinae的物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建隐翅虫亚科的系统发育关系。【结果】大赤隐翅虫的线粒体基因组包含37个基因(13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因)和一段非编码控制区。整个线粒体基因组全长为16219 bp(GenBank登录号:OL998729)。大赤隐翅虫线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的起始密码子除nad6和nad1利用ATC和TTG开头外,其余蛋白质编码基因都是以ATT、ATA和ATG开头。4个蛋白质编码基因(cox1、cox2、cox3和nad5)以不完整的终止密码子T或TA结尾,其余9个蛋白质编码基因以完整的终止密码子TAA或TAG结尾。除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成稳定的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构。rrnL基因的全长为1275 bp,A+T含量为79.84%。rrnS基因全长为765 bp,A+T含量为76.47%。【结论】两种不同的系统发育分析方法构建的隐翅虫亚科的系统发育关系是基本一致的,均表明隐翅虫亚科为非单系群;毒隐翅虫亚科为单系群;毒隐翅虫亚科嵌套在隐翅虫亚科中。

关键词：鞘翅目隐翅虫亚科大赤隐翅虫线粒体基因组系统发育