基于COⅠ基因序列的12种沟胫天牛系统发育研究

【作者】 李京； 安世恒； 尹新明；

【机构】 河南农业大学植物保护学院；

【摘要】 通过PCR扩增技术,得到沟胫天牛亚科12种天牛的线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因部分片段,序列长度为660bp左右。将所得序列提交至NCBI中的BLAST进行搜索,得到的相似序列均为COⅠ基因,证明序列的可靠性。利用ClustalW2对12条COⅠ序列进行初步分析和比对,其序列一致性位于79%～87%之间。以MEGA5.0软件计算COⅠ序列碱基组成特点和基于Kimura双参数算法的遗传距离,并采用Bootstrap重抽样1000次进行检验,结果显示,12种天牛的遗传距离为0.125～0.254;A、T、C、G含量分别为31.2%、34.9%、17.6%和16.3%,A+T含量(66.1%)明显大于C+G含量(33.9%),符合无脊椎动物线粒体DNA组成特点;序列比对所选取的649bp碱基中,保守位点为366个,可变位点为283个,简约信息位点为198个,平均每条序列发生碱基转换50个、碱基颠换64个,转换颠换比为0.79:1,并且转换和颠换多发生在密码子第三位上,约占全部的70%。采用邻近法(NJ)、最大简约法(MP)和最大似然法(ML)对沟胫天牛亚科12种天牛构建分子系统进化树,3种分析方法所得到的系统进化树结果不尽相同,但均可以反映一个共同的特征:12种天牛主要分为4个分支,第1分支由云斑白条天牛、黑点粉天牛和光肩星天牛组成,第2分支是苎麻双脊天牛和樟泥色天牛,第3分支包括黄星天牛、粒肩天牛和双带粒翅天牛,第4分支则由暗翅筒天牛、黄纹小筒天牛、星天牛和麻斑墨天牛组成。暗翅筒天牛和黄纹小筒天牛遗传距离较近,核苷酸序列相似性最高(87%),但是,光肩星天牛、星天牛并没有首先聚集在一起,二者也均没有与黄星天牛同属一个分支。与形态分类结果差别较大。通过本研究发现,COⅠ作为一个蛋白编码基因,不存在碱基的插入和丢失,有着较高的变异性,同时,又能很好地被通用引物扩增,因而可以将COⅠ基因作为沟胫天牛亚科的分子遗传标记。更多还原