楔缘金小蜂属分子系统发育研究初探（膜翅目：小蜂总科：金小蜂科）
发布时间：2021-08-18 00:51
Pachyneuron的分类地位为膜翅目,小蜂总科,金小蜂科。目前国际最新分类系统记录有60种,中国共记录19种。该属为世界广布种,在各动物地理区系中均有分布。本文针对楔缘金小蜂个体微小,外部形态不易观察及其非同源相似性等使其种类鉴定困难等诸多问题,在Pachyneuron成虫形态学初步鉴定的基础上,利用分子数据进行分子系统发育研究,以探究楔缘金小蜂属内各个种之间分类及进化关系,从而验证分子数据是否可以指导楔缘金小蜂的分类,促进楔缘金小蜂在生防中的应用。本文主要研究楔缘金小蜂属的150头标本,选用线粒体基因组中的编码细胞色素氧化酶I的基因以及核糖体DNA中的转录间隔区II和分别编码28S rRNA和18S rRNA的基因片段展开初步探究,对基因序列进行整合分析并结合ABGD、jMOTU划分结果对Pachyneuron进行系统发育研究及其分类验证。实验得到楔缘金小蜂属的COI基因序列133条,28S rDNA序列145条,18S rDNA序列20条,ITS2基因150条。对所得数据进行基因序列基本分析,使用jMOTU及ABGD划分分子可操作分类单元,并且基于NJ法、MP法及其BI法构建系...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线粒体基因组成
楔缘金小蜂研究综述7图1-2核基因组成Fig1-2Nucleargenecomposition18SrDNA是所有细胞所共有的成分，全长约2kb，18SrDNA编码核糖体小亚基RNA，结构相对保守，其各个部分的演化速度不同，可以用于不同阶元发育树的构建，因而其在系统发育中的应用受到了普遍关注(Giribetetal,2001)。目前应用于高级分类阶元（目、科等）中的分子标记较多(柳娟娟等，2007;沙忠利等，2006;Ohnishietal,2003)。此外，也可应用于族、亚族、属等分类阶元关系的构建(Sanchisetal,2000)。28SrDNA全长约为4-5kb，该基因编码核糖体大亚基，结构相对保守，较18SrDNA变异性大。由保守区和12个高变区组成(Hancocketal,1998)，各个高变区基因进化发育速率不同，使其不同部分可为不同的分类阶元提供大量的进化发育信息。目前，28SrDNA在膜翅目应用较多(赵琳琳等,2019;Dowtonetal,2001;Babcock,2001;Jiangetal,2015;Zhangetal,2008)。转录间隔区（internaltranscribedspacer,ITS）全长约1.0-1.5kb，分为两部分（如图1-2所示），18SrDNA和5.8SrDNA之间的片段为ITS1，5.8SrDNA和28SrDNA之间的片段为ITS2。转录间隔区基因在完成转录之后，其产物被切除，不再参加后续的翻译过程，不会对最终结果产生影响，所以其不会被自然选择所影响，变异速率相对较快，在低级分类属群中的进化研究中得到广泛的应用(DeBarroetal,2000;Viviani,2019;Chenetal,2017)。其中，ITS2基因两端序列十分保守，方便设计引物进行PCR实验，进一步加强了其在进化研究实践中的应用。其次ITS2基因种间差异性较大及种内序列相对保守，因此能相对较好的应用于属内的系统进化研究中。基于ITS2基因的这些特性，使其成为区分形态上鉴定困难的寄生蜂类昆虫的优先选择基因(Viviani,2019)。
材料和方法23图2-1ABGD分析的相关参数设置Fig2-1RelevantparametersofABGDjMOTU和ABGD运算结果对物种界定提出参考依据。2.3.5核苷酸替代模型选择用jModelTest确定各基因片段的核苷酸替代模型。打开jModelTest软件，打开比对好的序列，点击analysis中的Computelikelihoodscores在弹出的Likelihoodsettings窗口设置numberofsubstitutionsschemes为3，其余设置默认，点击ComputeLikelihoods。运算完成之后，点击Analysis中的DoBiccalculations…查看最优化的核苷酸替换模型，以便后续建系统发育树使用。其中蛋白编码序列，需对第一位点，第二位点，第三位点分别做最优模型选择。2.3.6系统发育树的构建基于楔缘金小蜂属种间基因相似度较高的特点，本文主要使用NJ法、MP法以及BI法构建系统发育树。NJ树构建NJ树用MEGA软件直接获得。用MEGA软件打开上述比对好fas文件，点击分析，选择序列的类型，点击窗口主页面的系统发育，选择建立NJ树，在分析参数对话框中，设置Bootstrap重复数设置为1000，置换类型设为Nucleotide，模型/方法设为Kimura
本文编号：3348851
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
线粒体基因组成
楔缘金小蜂研究综述7图1-2核基因组成Fig1-2Nucleargenecomposition18SrDNA是所有细胞所共有的成分，全长约2kb，18SrDNA编码核糖体小亚基RNA，结构相对保守，其各个部分的演化速度不同，可以用于不同阶元发育树的构建，因而其在系统发育中的应用受到了普遍关注(Giribetetal,2001)。目前应用于高级分类阶元（目、科等）中的分子标记较多(柳娟娟等，2007;沙忠利等，2006;Ohnishietal,2003)。此外，也可应用于族、亚族、属等分类阶元关系的构建(Sanchisetal,2000)。28SrDNA全长约为4-5kb，该基因编码核糖体大亚基，结构相对保守，较18SrDNA变异性大。由保守区和12个高变区组成(Hancocketal,1998)，各个高变区基因进化发育速率不同，使其不同部分可为不同的分类阶元提供大量的进化发育信息。目前，28SrDNA在膜翅目应用较多(赵琳琳等,2019;Dowtonetal,2001;Babcock,2001;Jiangetal,2015;Zhangetal,2008)。转录间隔区（internaltranscribedspacer,ITS）全长约1.0-1.5kb，分为两部分（如图1-2所示），18SrDNA和5.8SrDNA之间的片段为ITS1，5.8SrDNA和28SrDNA之间的片段为ITS2。转录间隔区基因在完成转录之后，其产物被切除，不再参加后续的翻译过程，不会对最终结果产生影响，所以其不会被自然选择所影响，变异速率相对较快，在低级分类属群中的进化研究中得到广泛的应用(DeBarroetal,2000;Viviani,2019;Chenetal,2017)。其中，ITS2基因两端序列十分保守，方便设计引物进行PCR实验，进一步加强了其在进化研究实践中的应用。其次ITS2基因种间差异性较大及种内序列相对保守，因此能相对较好的应用于属内的系统进化研究中。基于ITS2基因的这些特性，使其成为区分形态上鉴定困难的寄生蜂类昆虫的优先选择基因(Viviani,2019)。
材料和方法23图2-1ABGD分析的相关参数设置Fig2-1RelevantparametersofABGDjMOTU和ABGD运算结果对物种界定提出参考依据。2.3.5核苷酸替代模型选择用jModelTest确定各基因片段的核苷酸替代模型。打开jModelTest软件，打开比对好的序列，点击analysis中的Computelikelihoodscores在弹出的Likelihoodsettings窗口设置numberofsubstitutionsschemes为3，其余设置默认，点击ComputeLikelihoods。运算完成之后，点击Analysis中的DoBiccalculations…查看最优化的核苷酸替换模型，以便后续建系统发育树使用。其中蛋白编码序列，需对第一位点，第二位点，第三位点分别做最优模型选择。2.3.6系统发育树的构建基于楔缘金小蜂属种间基因相似度较高的特点，本文主要使用NJ法、MP法以及BI法构建系统发育树。NJ树构建NJ树用MEGA软件直接获得。用MEGA软件打开上述比对好fas文件，点击分析，选择序列的类型，点击窗口主页面的系统发育，选择建立NJ树，在分析参数对话框中，设置Bootstrap重复数设置为1000，置换类型设为Nucleotide，模型/方法设为Kimura
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