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金龟子Cyt b、CO Ⅰ序列比较及在分子系统学研究中的作用
作 者: 孙娜
导 师: 郭晓华;刘广纯
学 校: 沈阳大学
专 业: 动物学
关键词: 金龟总科 mtDNA Cytb mtDNA COⅠ 序列比较 分子系统学
分类号: S433
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
摘要金龟子隶属鞘翅目Coleoptera,金龟总科Scarabaeoidea,其幼虫称蛴螬,许多是重要的农业害虫。目前国内外对金龟子的研究多集中在形态学分类和防治等方面,分子水平的研究还不深入。mtDNA Cyt b和COⅠ基因具有进化速率适中,一般不会发生插入或缺失,多态性较高,适于通用引物扩增等特点,是研究昆虫分子系统学的理想标记,现已广泛应用在许多昆虫系统发育研究中。但国内利用Cyt b和COⅠ基因研究金龟子的报道还不多,尤其是金龟总科中有关COⅠ基因的研究在国内还鲜有报道。本研究采用PCR扩增和测序技术对金龟总科部分种类的Cyt b, COⅠ基因序列进行了对比分析,获得了Cyt b和COⅠ部分序列,计算了密码子不同位点出现频率,重建了分子进化树,探讨了不同分类单元个体之间亲缘关系,分析了Cyt b和COⅠ基因部分序列在金龟子分子系统学研究中的作用。本实验及分析过程包括:总基因组DNA的提取、mtDNACyt b和COⅠ基因片段的扩增、测序以及对获得序列的分析。本研究得出以下几点结论:(1)获得了433bp的Cyt b序列和658bp的COⅠ序列(不含引物部分)。序列组成分析结果显示:Cyt b部分序列中A、T、G、C平均含量分别为30.6%、38.6%、18.9%、11.9%,A+T的平均含量为69.2%,G+C的平均含量为30.8%。COⅠ基因序列分别为29.3%、34.7%、19.5%、16.6%,A+T的平均含量为64.0%,G+C的平均含量为36.1%,均表现明显的A+T偏倚性。(2)序列变异分析结果显示:Cyt b和COⅠ基因序列变异位点主要集中在第3位点,各占70.34%和79.25%。Cyt b和COⅠ序列转换值与颠换值之比(TS/TV)分别为0.77~1.84、0.72~1.85,亲缘关系较近的物种(科内)TS/TV较高,亲缘关系较远的物种(科间)的TS/TV较低。(3)氨基酸序列分析结果显示:Cyt b序列中共编码144个氨基酸,其中有24个发生变异,占总氨基酸的16.67%,Leu、Phe、Ile、Thr出现的次数较多;COⅠ基因序列中共编码219个氨基酸,其中有16个发生变异,占总氨基酸的7.31%,Leu、Gly、Ser出现的次数较多。(4)Mega4.0软件构建的几个种金龟子个体分子系统树与形态学研究结果相吻合。结果显示:多色异丽金龟与蒙古异丽金龟的关系较近,与铜绿异丽金龟亲缘关系次之。丽金龟科和花金龟科之间的差异相对小于丽金龟科与鳃金龟科。说明Cyt b和COⅠ基因序列可作为金龟子种群亲缘关系界定的有效分子标记之一
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全文目录
摘要 5-7 Abstract 7-11 1 绪论 11-23 1.1 昆虫分子系统学概述 11-14 1.1.1 分子系统学的定义及其发展 11-12 1.1.2 昆虫分子系统学研究概述 12-14 1.1.3 小结 14 1.2 基于线粒体DNA Cyt b和COⅠ基因的昆虫分子系统学应用 14-17 1.2.1 昆虫线粒体DNA Cyt b和COⅠ基因的特点 14-15 1.2.2 基于线粒体DNACyt b和COⅠ基因的昆虫分子系统学应用 15-16 1.2.3 小结 16-17 1.3 金龟子研究进展 17-23 1.3.1 金龟子形态特征概述 17-18 1.3.2 金龟子系统学研究概述 18-19 1.3.3 金龟子分子生物学的研究概述 19-20 1.3.4 本研究目的、意义及创新点 20-23 2 实验材料和方法 23-29 2.1 实验材料 23 2.2 实验试剂 23-24 2.3 设备及主要耗材 24 2.4 实验方法 24-27 2.4.1 总基因组DNA的提取 24-25 2.4.2 总基因组DNA凝胶电泳检测 25 2.4.3 mtDNACyt b、COⅠ基因片段的PCR扩增及测序 25-27 2.5 数据分析 27-29 2.5.1 序列校正和同源性比较 27 2.5.2 序列分析及系统树的构建 27-29 3 结果分析 29-55 3.1 总基因组DNA提取与检测 29 3.2 PCR扩增、检测与序列测定 29-31 3.2.1 Cyt b和COⅠ基因部分序列扩增电泳结果 29-30 3.2.2 Cyt b和COⅠ基因片段的测序 30-31 3.3 序列及系统树分析 31-47 3.3.1 Cyt b和COⅠ基因部分序列的组成分析 31-40 3.3.2 基于Cyt b和COⅠ基因部分序列的系统进化分析 40-47 3.4 讨论 47-55 3.4.1 对实验过程的讨论 47-48 3.4.2 对所测序列的讨论 48-50 3.4.3 对建树方法的讨论 50-52 3.4.4 对Cyt b、COⅠ基因特点及作用的讨论 52-53 3.4.5 对金龟子系统发育研究的讨论 53-55 4 结论 55-57 参考文献 57-65 附图 65-71 在学期间研究成果 71-73 致谢 73
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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 植物虫害及其防治
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