昆虫学报

作者：常会会,刘玄增,严可欣,谢朝晖

单位：1. 河南城建学院生命科学与工程学院, 平顶山 467000; 2. 陕西师范大学生命科学学院, 西安 710062

关键词：线粒体基因组,系统发生,蝗总科,锥头蝗科,瘤锥蝗科

【目的】对长额负蝗Atractomorpha lata和黄星蝗Aularches miliaris的线粒体全基因组进行测定和分析，从线粒体基因组水平探讨蝗总科(Acridoidea)内部尤其是锥头蝗科(Pyrgomorphidae)和瘤锥蝗科(Chrotogonidae)之间的系统发生关系。【方法】基于Illumina HiSeq 2500测序平台测定长额负蝗和黄星蝗线粒体基因组序列，对线粒体基因组结构、碱基组成、蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)密码子使用频率(relative synonymous codon usage, RSCU)、tRNA二级结构等进行分析。以已知的蝗总科34个物种的线粒体基因组为内群，以蜢总科(Eumastacoidea)2个物种的线粒体基因组为外群，构建13 PCGs+2 rRNA基因序列联合数据集，并分别采用最大似然法(maximum likelihood, ML)和贝叶斯推断法(Bayesian inference, BI)构建蝗总科系统发生关系。【结果】长额负蝗和黄星蝗线粒体基因组全长分别为15 561和15 798 bp，均为闭合环状分子(GenBank登录号分别为OR544953和OR253923)，均包含37个基因(13个PCGs、 22个tRNA基因、 2个rRNA基因)及1个控制区，且均存在KD基因重排现象(即trnK-trnD发生重排形成trnD-trnK)， A+T含量分别为74.4%和75.8%，存在明显的AT偏好性，基因排序、碱基组成、氨基酸组成和RSCU均与锥头蝗科和瘤锥蝗科其他物种相似。22个tRNA基因中有21个均能形成三叶草结构，只有trnSAGN缺少DHU臂。ML和BI法构建的系统发生树具有相同的拓扑结构，癞蝗科(Pamphagidae)、斑腿蝗科(Catantopidae)、斑翅蝗科(Oedipodidae)、网翅蝗科(Arcypteridae)、槌角蝗科(Gomphoceridae)及剑角蝗科(Acrididae)聚为一支，且支持癞蝗科、斑翅蝗科和槌角蝗科的单系性；锥头蝗科和瘤锥蝗科物种聚为一支，并与蝗总科其他物种形成姐妹群关系；锥头蝗科负蝗亚科(Atractomorphinae)具有单系性，瘤锥蝗科因锥头蝗科物种的加入而不具有单系性。【结论】本研究首次对长额负蝗和黄星蝗线粒体全基因组进行了测定和分析，并从线粒体基因组水平构建了蝗总科系统发生树，结果支持锥头蝗科、癞蝗科、斑翅蝗科和槌角蝗科单系性。锥头蝗科和瘤锥蝗科具有较近的亲缘关系，两个科的物种相互嵌套形成一个分支，支持将中国蝗总科分类系统中的锥头蝗科和瘤锥蝗科合并为一个科的观点。

来源：2024年第5期

《昆虫学报》期刊编辑部

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