萧喙扁蝽Brachyrhynchus hsiaoi(Bl(?)te,1965)不同地理种群遗传多样性研究及分歧时间估算

来源 :内蒙古师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ksxy008
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萧喙扁蝽(Brachyrhynchus hsiaoi)隶属于昆虫纲(Insect)半翅目(Hemiptera)扁蝽总科(Aradoidea)扁蝽科(Aradidae)短喙扁蝽属(Brachyrhynchus Laporte,1833)。本文对6个萧喙扁蝽地理种群进行遗传多样性分析,选取2个线粒体基因(COⅠ、16S rRNA)与2个核基因(18S rDNA、28S rDNA)为研究对象,利用种群的单倍型及其网络图、遗传分化系数Fst、AMOVA、中性检验(Tajima’D值和Fu’sFs值)和Mismatch错配分析其种群间的遗传多样性及其种群遗传结构,从而进一步揭示萧喙扁蝽种群的进化规律及历史动态,为研究扁蝽科多样性提供理论依据。此外,本文还测定6个地理种群的萧喙扁蝽线粒体基因组,并利用线粒体基因组数据构建系统发育树(ML,BI)和利用化石标记估算不同地点萧喙扁蝽的种群分歧时间。研究主要得出以下结果:(1)6个样点萧喙扁蝽的线粒体基因组大小介于15,009-15,247bp之间,是一个环状闭合的DNA分子结构,由37个基因和1个AT富集构成,37个基因包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因,其中有23个基因在J链编码、14个基因在N链编码。(2)基于13个蛋白质编码基因,利用ML和BI构建异翅亚目7个次目和2个胸喙亚目(外群)昆虫系统发育树,结果显示:臭虫次目为并系群,花蝽科和盲蝽科与蝽次目昆虫聚在一个进化枝上,猎蝽科为单独的一个进化枝;七个次目的拓扑结构(奇蝽次目+(鞭蝽次目+(黾蝽次目+(蝎蝽次目+(细蝽次目+(臭虫次目+蝽次目))))))。扁蝽科各亚科的ML和BI系统发育关系拓扑结构为:(棘扁蝽亚科+((扁蝽亚科+(霜扁蝽亚科+无脉扁蝽亚科)+短喙扁蝽亚科)));7个样点(包括李虎等人测定越南的萧喙扁蝽)的萧喙扁蝽的系统发育树拓扑结构(芒允+(昔马+(越南+(河口+(金秀+(田林+车八岭))))))。(3)利用化石标记估算分歧时间发现,异翅亚目昆虫分歧时间处于古生代二叠纪,分化时间分别大约为奇蝽次目(273.18Ma)、鞭蝽次目(258.16Ma)、黾蝽次目(249.06Ma)、蝎蝽次目(240.14Ma)、细蝽次目(232.51Ma)、臭虫次目(225.97Ma)、蝽次目(221.54Ma)。扁蝽科昆虫分歧时间估算显示,最早分化的为赫氏刺缘扁蝽,分化大约发生在192.30Ma;同扁蝽分化大约发生在169.10Ma;赫氏尖胸霜扁蝽分化大约发生在130.67Ma;无脉扁蝽属的分化大约发生在85.18Ma;等脊扁蝽与萧喙扁蝽的分化大约发生在118.64Ma;萧喙扁蝽种群中:最早分化的是芒允的萧喙扁蝽88.39Ma;昔马萧喙扁蝽40.65Ma;越南萧喙扁蝽32.12Ma;河口萧喙扁蝽12.68Ma;金秀萧喙扁蝽8.58Ma;车八岭和田林萧喙扁蝽分化最晚大约在2.28Ma。(4)获得79条萧喙扁蝽线粒体COI基因序列;共发现22个单倍型,核酸多样性为0.318748±0.153726,单倍型多样性为0.8926±0.0195;遗传变异主要来自种群间;Tajima’D值和Fu’sFs值为负值不显著。(5)获得80条线粒体16S rRNA基因序列,共发现9个单倍型,单倍型多样性为0.005747±0.0293、核苷酸多样性为0.247058±0.121956;遗传变异主要来自种群间;Tajima’D值和Fu’sFs值为正值,且不显著。(6)获得79条萧喙扁蝽核基因28S rDNA序列;共获得7个单倍型,单倍型多样性为0.5962±0.0607、核苷酸多样性为0.01770±0.083825。遗传变异主要发生在种群间;Tajima’D值为负值、Fu’sFs值为正值,但均不显著。(7)获得66条萧喙扁蝽18S rDNA基因序列;共获得17个单倍型,单倍型多样性为0.7068±0.0553、核苷酸多样性为0.110627±0.060573;遗传变异主要来自种群间;Tajima’D值和Fu’sFs值均为负值但不显著。主要结论:臭虫次目为并系群。异翅亚目中分化最早的是奇蝽次目。扁蝽科昆虫分歧时间估算显示,最早分化的为赫氏刺缘扁蝽,萧喙扁蝽种群中最早分化的是芒允萧喙扁蝽;18S rDNA基因最保守,COI基因进化最快。萧喙扁蝽的变异主要来自种群间;萧喙扁蝽种群进化比较平稳,未出现大规模的种群扩张。
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