蚁科6属6种线粒体基因组分子系统发育分析

发布时间：2020-10-23 02:32

　　 本研究采用高通量测序方法,测定了蚁科6属6种(即粗角猛蚁属Cerapachy的西藏粗角猛蚁C.xizangensis、矛猛蚁属Myopopone的红矛猛蚁M.castanea、细长蚁属Tertaponera的飘细长蚁T.allaborans、小眼蚁属Myopias的洛巴小眼猛蚁M.luobaensis、行军蚁属Doxrylus的东方行军蚁D.orientalis、钝猛蚁属Amblyopone的细齿点猛蚁A.crenatum)的线粒体基因组全序列,并自行设计引物补齐了高通量测序缺口。对每一个种的线粒体基因组进行了注释和碱基分析,并下载NCBI上已经发表的蚁科20种的线粒体基因组序列,提取其蛋白质基因和rRNA基因,并联合本研究的6种,建立了COX1,COX2,rrnL,rrnS,COX1+COX2+rrnL+rrnS以及蛋白基因6个数据集,构建BI树和ML树进行系统发育分析,旨在探讨蚁科各种在亚科级阶元上的系统发育关系,丰富其线粒体基因数据库。本研究得到以下结果:1.测得粗角猛蚁属Cerapachy的西藏粗角猛蚁C.xizangensis、矛猛蚁属Myopopone的红矛猛蚁M.castanea、细长蚁属Tertaponera的飘细长蚁T.allaborans、小眼蚁属Myopias的洛巴小眼猛蚁M.luobaensis、行军蚁属Doxrylus东方行军蚁D.orientalis、钝猛蚁属Amblyopone-细齿点猛蚁A.crenatum的线粒体序列分别为16769bp,15890bp,15459bp,15227bp,17792bp,16016bp,其中洛巴小眼猛蚁和东方行军蚁的线粒体序列可能在CR区附近存在缺口,其余序列均已测通。2.研究发现6种蚂蚁的线粒体蛋白基因均排列一致,且ATP8-ATP6与NAD4-NAD4L这两组基因之间常有基因重叠现象。tRNA基因有较多的重排现象,如CR区到NAD2基因之间的3个基因(tRNA-Met,tRNA-Gln,tRNA-Ile)均有活跃的基因重排事件,tRNA-Ala基因在西藏粗角猛蚁和红矛猛蚁的线粒体基因组中发生了倒置,tRNA-Val基因在红矛猛蚁、飘细长蚁、细齿点猛蚁、洛巴小眼猛蚁和东方行军蚁的线粒体基因组中发生了倒置,tRNA-Trp基因在洛巴小眼猛蚁的线粒体基因组中发生了异位倒置。发现东方行军蚁的tRNA-Pro基因与NAD6基因的间隔区存在高度重复序列TATAAA,同时NAD2基因至tRNA-Gln基因出现了重复,而且序列一样,洛巴小眼猛蚁NAD1基因以TTG为起始密码子。3.除了洛巴小眼猛蚁NAD1基因外,其余的蛋白基因均以典型的ATN作为起始密码子,大部分蛋白基因以TAA为终止密码子,一部分蛋白基因以TAG为终止密码子,还有少数的蛋白基因以不完全密码TA或者是T结尾。通过统计各个物种的RSCU,发现线粒体蛋白编码基因以UUU、UUA、AUU、AUA、UAU、AAU六种密码子居多,这和线粒体基因组具有明显AT偏向性相符合。4.从tRNAscan-SE网站上下载了6种蚂蚁的大部分tRNA二级结构,发现有一些种tRNA的存在着错配现象,主要是U-U错配且都发生于氨基酸接受臂上。5.利用COX1,COX2,rrnL,rrnS,COX1+COX2+rrnL+rrnS以及蛋白基因6个数据集建立了6种蚂蚁的ML树和BI树,多基因联合建树结果支持蚁亚科与切叶蚁亚科为姐妹群关系,大多数建树结果显示西藏粗角猛蚁与东方行军蚁亲缘关系很近,这一结果支持将粗角猛蚁亚科归为行军蚁亚科。
【学位单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q963
【部分图文】：

图 1-2 昆虫线粒体基因组原始排列（引自：陈志腾，杜予州, 2016）ure 1-2 Original arrangement of insect mitochondrial geno源代，Margulis 提出线粒体共生起源理论，这是解释

图 1-2-5 tRNA 二级结构（引自：周雪婷 , 2017）Figure 1-2-5 Secondary structure of tRNA因组碱基组成特点偏向性分析

-4a成环序列
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本文编号：2852434