拟叶蠊亚科属种的厘定及系统发育研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyll2008
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本研究基于形态特征,结合cox1基因的分子物种界定方法(General Mixed Yule Coalescent,GMYC)对玛蠊属种类进行物种界定;同时自测获得24个拟叶蠊亚科的线粒体基因组数据,对其结构、大小、基因组成进行了比较,探讨拟叶蠊亚科物种之间线粒体基因组数据的差异;后又使用两种不同的数据集:PCG12r RNAt RNA和PCG12r RNA,分别使用最大似然法和贝叶斯法进行系统发育分析,探究拟叶蠊亚科以及拟叶蠊亚科下各个属的系统发育关系以及分化时间。主要得到了以下结果:(1)使用GMYC物种界定方法对玛蠊属77条序列cox1基因(68条自测数据和9条NCBI上下载序列)进行了最大似然法的分析,GMYC结果与形态鉴定大部分一致,GMYC界定了22个分子操作单元,形态界定了16个种,基于存在的差异,我们在检视了标本之后发现,尽管存在较大的遗传距离(M.concava中2.9%,M.speciosa中3.1%,M.bisignata中5.9%),但形态特征变化微小,属于种内差异范畴。结合分子和形态特征界定7个玛蠊属新种:锥突玛蠊Margattea deltodonta sp.nov.,尖尾玛蠊Margattea cuspidata sp.nov.,尾板玛蠊Margattea caudata sp.nov.,似横带玛蠊Margattea paratransversa sp.nov.,异板玛蠊Margattea disparilis sp.nov.,横带玛蠊Margattea transversa sp.nov.,二叉玛蠊Margattea bicruris sp.nov.。分子物种界定方法可以辅助形态特征进行玛蠊属界定物种,但在运用于同种不同地理种群时,可能会使种类界定数量偏高;该方法成功解决玛蠊属种类的雌雄配对问题。(2)本研究提供了25个线粒体基因组数据(24自测及Gen Bank下载的1个数据)的结构以及生物信息学分析的结果,发现拟叶蠊亚科各种之间结构差异较小,也无重排现象,属间线粒体基因组的结构特点差异不大。(3)两种数据集的系统发育研究结果大部分一致。结果显示:拟叶蠊亚科是一个单系;玛蠊属、巴蠊属均为单系群。其中玛蠊属与锯爪蠊属互为姐妹群,(玛蠊属+锯爪蠊属)与Amazonina互为姐妹群;全蠊属和丘蠊属都是并系,两种全蠊(澳洲全蠊A.australiensis和双斑全蠊A.bimaculata)单独聚为一支,另外3种全蠊(海南全蠊A.hainanensis,棕全蠊A.bruna,壮全蠊A.robusta)聚在一起,在之前分组中,双斑全蠊分为一组,海南全蠊,壮全蠊,棕全蠊分为一组,其下生殖板具有明显区别,能够作为特征区别。全蠊属两支之间又交叉着丘蠊属两个种,丘蠊属双斑丘蠊和莱特丘蠊分别单独为一支。因此根据拓扑关系及形态特征的相关性建立新属:拟全蠊属Epiallacta gen.nov.,拟丘蠊属Episorineuchora gen.nov.,把澳洲全蠊和双斑全蠊移入拟全蠊属,把莱特丘蠊移入拟丘蠊属。(4)基于线粒体13个蛋白编码基因和2个r RNA基因的数据,选取了9个化石标记进行分化时间分析,结果显示:拟叶蠊亚科与其姐妹群分化时间为169.26Ma(95%置信区间credibility interval(CI)139.36-197.77Ma)。该亚科中各分类单元开始分化时间是157.59Ma(130.40-185.16Ma),拟全蠊属Epiallacta与其姐妹群在132.11Ma(108.22-156.48Ma)发生了分化事件;全蠊属与其姐妹群发生分化事件的时间是:107.64Ma(86.67-129.81Ma);丘蠊属与其姐妹群(拟丘蠊属)发生分化事件在102.71Ma(78.99-125.91Ma);玛蠊属Margattea与其姐妹群发生分化事件的时间是110.41Ma(89.94-133.36Ma),巴蠊属Balta与其姐妹群发生分化事件的时间是86.27Ma(69.19-104.77Ma)。
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