中印区哈摇蚊属群DNA条形码及分子系统发育研究（双翅目：摇蚊科）

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31101653
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
23.0万
负责人：
闫春财
依托单位：
天津师范大学
学科分类：
C0402.动物系统与分类
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
李敏；高雯芳；冯欣；张兴华；落巨福；刘阳；
关键词：
分子系统发育哈摇蚊属群摇蚊科 DNA条形码

项目摘要

利用中国研究材料上的优势，结合现代系统发育研究理论，采用比较形态学和分子系统学分析相结合的研究方式，开展中印区哈摇蚊属群DNA条形码及分子系统发育研究。其DNA条形码研究将为摇蚊科昆虫筛选出合适的分子标记，为建立摇蚊科昆虫DNA条形码数据库做好铺垫。系统发育分析将探求哈摇蚊属群的单系性以及各属之间的系统发育关系，构建其系统发育谱系，理清该类群分类系统的"脉络"。最终提供该类群在摇蚊科的系统发育和分类地位以及与邻近属群或属之间的系统发育关系，追溯该类群的起源和进化演变历史。求证全球淡水动物地理区划等国际上目前关注的问题。预期新见解的提出将解决长期悬而未决的哈摇蚊属群属级阶元系统发育上脉络不清的难题，为合理制定世界摇蚊科分类系统提供重要依据。

结项摘要

DNA条形码已经应用于双翅目多个类群的种类鉴定和系统发育分析，但国内关于摇蚊科DNA条形码的研究鲜有报道。本研究开展了中印区哈摇蚊属群COI基因DNA条形码和属间分子系统发育分析的研究。分析了哈摇蚊属群892个样本长度为658bp的COI序列，得到如下初步结论： COI氨基酸序列可以用来作为摇蚊科昆虫种级鉴定的分子标记。序列特征分析结果显示COI基因A+T含量（67%）明显高于C+G含量（33%），表现出明显的碱基偏倚性，这与大多数昆虫线粒体DNA基因具有明显的一致性。表达产生的氨基酸在组成上苯丙氨酸（F）使用量最高，其次是异亮氨酸（I），再次是亮氨酸(L)，表达产生的氨基酸在组成上有一定的偏向性。针对形态变异较大的软铗小摇蚊（Microchironomus tener)开展了种内遗传距离分析，结果表明虽然软铗小摇蚊在体色及肛尖等结构上种间差异较大，但从分子水平上分析该种的遗传距离都在2%以内，属于种内范畴（3%）。针对形态学鉴定较困难的隐摇蚊属（Cryptochironomus）雄成虫开展了种间和种内遗传距离分析，结果表明最大种间遗传距离为15.6%，最小种间遗传距离为4.9%，最小种内遗传距离为0.07%，最大种内遗传距离为1.85%，分子标记COI能很好的区分形态学相近种及近缘种。在全序列分析的基础上，使用MEGA5.0软件构建了基于 Kimura-2-parameter 模型最大简约法(MP) 和邻接法（NJ）的哈摇蚊属群属间分子系统发育树，两种构建方法结果都表明哈摇蚊属群为单系群；Paracladopelma、Saetheria、Cladopelma、Cryptochironomus、Microchironomus、Parachironomus、Cyphomella和Robackia聚为一支，而Cryptotendipes、Harnischia、Olecryptotendipes、Demicryptochironomus聚为一支。Paracladopelma与Saetheria，Microchironomus与Parachironomus，Cryptotendipes与Harnischia各互为姐妹群。COI氨基酸序列可以用来作为摇蚊科属级高级阶元系统发育研究的分子标记。