直翅目昆虫线粒体控制区结构与分子进化模式

项目执行过程中，我们先后赴云南、广西、海南、四川、贵州、浙江、西藏等省区进行了实验材料收集。种内及近缘种间线粒体DNA控制区研究主要包括：①斑翅草螽Conocephalus maculates 9个地理群体线粒体DNA控制区序列变异及遗传多样性分析，并以同属的长瓣草螽C. gladiatus、峨眉草螽C. emeiensis、悦鸣草螽C. melaenus及竹草螽C. bambusanus为外群，对斑翅草螽种群遗传结构进行了研究；②5种蝈螽属Gampsocleis昆虫，暗褐蝈螽G. sedakovii、优雅蝈螽G. gratiosa、中华蝈螽G. sinensis、乌苏里蝈螽G. ussuriensis和隆线蝈螽G. carinata的线粒体DNA控制区比较研究；上述研究结果表明：由于线粒体DNA控制区序列进化速率较快，在群体遗传结构、种群分化与近缘种间系统发育关系研究中具有很好的应用前景。关于高级阶元间线粒体DNA控制区比较研究，我们测定并比较了近百种直翅目昆虫线粒体DNA控制区序列，发现直翅目两亚目的线粒体DNA控制区表现出不同的结构特点，蝗亚目具有一个保守的5′端侧翼序列为“TTATA”、茎区>15bp的茎-环结构；但螽亚目则具有“(TA)n” 和“poly-A”结构；此外，我们还对原螽总科Tarragoilus diuturnus、螽斯总科纺织娘Mecopoda elongate、日本纺织娘M. niponensis、斑腿栖螽Xizicus fascipes、日本似织螽Hexacentrus japonicas线粒体基因组全序列进行了测定和分析，并对原螽总科在螽亚目中的系统学地位研究发现：原螽总科T. diuturnus与驼螽总科Troglophilus neglectus形成一个单系分枝，该分枝与螽斯总科呈姊妹群关系。利用线粒体cox1和cytb基因片段对草螽亚科9属35种（广布种包括多个地理种群样本）的DNA条形码研究表明：线粒体cox1和cytb都可作为草螽亚科物种鉴定的理想分子标记，但所获得的线粒体cox1和cytb序列中均存在不易察觉的Numt序列。为保证基于DNA条形码技术的物种鉴定准确率，建议将线粒体cytb作为备用靶标基因使用。目前发表学术论文7篇，其中SCI论文3篇，国内核心刊物论文4篇；6名研究生先后参与了本项目的研究工作，并毕业3名。