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： 蓟马科昆虫线粒体比较基因组与系统发育研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 蓟马科昆虫线粒体比较基因组与系统发育研究/.王运宇著/.张宏瑞指导 |
| 出版发行项： | 2022.12.10 |
| 载体形态项： | 238页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 植物保护学院,学号2019110050 |
| 提要文摘： | 本研究以蓟马科昆虫为研究对象，利用分子实验（样品DNA提取及DNA文库构建）和llumina高通量测序平台，对蓟马科昆虫进行了高通量测序。然后通过生物信息学分析方法对测序数据进行组装和注释，最终得到了蓟马科4亚科，25属，40个物种的完整线粒体基因组，这些物种的线粒体基因组均是首次报道。同时，结合GenBank中已公布的蓟马科昆虫线粒体基因组序列，一共囊括蓟马科4亚科29属53个物种，进行了蓟马科昆虫的比较线粒体基因组和系统发育研究，得出以下结论： 1. 53种蓟马科昆虫的线粒体基因组表现出的主要特征是：蓟马科昆虫的线粒体基因组呈现为一个闭合的双链环状DNA分子，包含13个蛋白编码基因（PCGs），2个rRNA基因和22个tRNA基因（少数物种为23或24个tRNA），正向重链（H）上编辑较多的基因（31-33个），而反向轻链（L）编码少数基因（5-7个）；线粒体DNA的总长度为14.2~16.1kb之间，从线粒体DNA上各区间的大小来看，PCGs，rRNA基因和tRNA基因的长度非常稳定，长度差异较小，推断其长度主要与非编码的控制区长度相关；所有蓟马科昆虫的线粒体基因组碱基呈明显的AT偏向性，即A+T含量明显高于G+C含量，这符合节肢动物线粒体的高AT含量规律；蓟马科线粒体PCGs中，起始密码子多使用三联体密码子ATN，即ATA、ATC、ATG和ATT，以ATA和ATT使用频率最高，而ATC使用次数最低，少数种类中的少数PCGs也会使用非ATN密码子作为起始密码（主要TTG）；各种PCGs的起始密码的使用有一定偏向性，从53种蓟马科的线粒体基因组看：cox2、cox3、cytb、nad1和nad2偏好使用ATA作为起始密码子，atp8、nad3、nad4和nad5偏好使用ATT作为起始密码子使用比例分别是，nad4L偏好使用ATG作为起始密码子；PCGs的终止密码子大多为完整的三联体密码子TAA或TAG，但不完整的终止密码子T或TA在蓟马线粒体的PCGs中出现也比较常见；蓟马昆虫线粒体PCGs的进化速率dN/dS（非同义替换率/同义替换率）在四个亚科的不同类群中有不同表现，但所有的蓟马科内PCGs的dN/dS均小于1，说明蓟马科线粒体的13个PCGs的进化没有受到环境正选择影响，主要受纯化选择的作用；总体上看，在蓟马科线粒体内cox1基因最为保守，atp8基因的进化速率最快；蓟马科昆虫线粒体都能检测到祖先昆虫的22种tRNA基因，但排列顺序的变化非常活跃，是线粒体基因组基因重排的重要体现；少数物种中还有tRNA的移位、复制和插入的情况，推断可能是重复-随机丢失（TDRL）和tRNA基因错误起始复制造成的；蓟马的tRNAs的二级结构中，trnS1和trnV普遍不具有完整三叶草结构，这两个tRNAs普遍不具有DHU臂环；蓟马科昆虫线粒体的控制区（CR）有多重复的现象，也是本科昆虫线粒体一个重要特点，这种现象在其他昆虫中较为罕见，推测可能是重复-随机丢失（TDRL）事件造成；蓟马昆虫的线粒体的CRs均含有保守组分。 2. 选择与蓟马科关系较近的纹蓟马科（印度纹蓟马Aeolothrips indicus）作为外群基于线粒体基因组（13PCGs+2rRNAs），对53种蓟马科昆虫进行了系统发育分析。选择贝叶斯法和最大似然法分别构建系统发育进化树，结构发现针蓟马亚科Panchaetothripinae、棍蓟马亚科Dendrothripinae、绢蓟马亚科Sericothripinae可以形成单系，且针蓟马亚科在分子进化树中处于最保守的位置，而蓟马亚科Thripinae形成并系群。棍蓟马亚科和呆蓟马属团Anaphothrips genus-group的多数属种聚在一起形成稳定单系，在进化树上处于仅次于针蓟马亚科的基部位置。绢蓟马亚科和蓟马亚科中的硬蓟马属Scirtothrips显示了较近的亲缘关系。大蓟马属团Megalurothrips genus-group的大蓟马属Megalurothrips和齿蓟马属Odontothrips聚在一起形成单系，与阿罗拉属Arorathrips关系较近；毛蓟马属Ayyaria与前囟蓟马属Bregmatothrips、毛呆蓟马属Chaetanaphothrips关系较近聚在一起形成单系，分别和绢蓟马亚科、硬蓟马属、大蓟马属团、花蓟马属团Frankliniella genus-group形成姐妹群关系。三鬃蓟马属Lefroyothrips和带蓟马属团Taeniothrips genus-group（梳蓟马Ctenothrips与带蓟马属Taeniothrips）关系较近形成稳定单系。属于蓟马属团Thrips genus-group的蓟马属Thrips、直鬃蓟马属Stenchaetothrips和片膜蓟马属Ernothrips的紧密关联聚在蓟马属团枝系上。 3. 53种蓟马科线粒体均与节肢动物假想祖先的线粒体基因排列存在巨大差异，显示了42种基因排列顺序。蓟马科线粒体基因组的重排类型涉及到3种：移位、倒置和异位倒置，主要体现在tRNAs的重排上，PCGs和rRNAs相对保守，但也有重排发生。利用基因边界相同的基因块方式分析蓟马昆虫重排发现，在蓟马科中祖先昆虫基因块数量有随着进化的程度减少的弱趋势。基因重排顺序不能成为蓟马系统发育分析的依据。53种蓟马科昆虫线粒体中全部都有的祖先昆虫保守基因块有“atp8-atp6”和“nad2-trnW”。除针蓟马亚科，其余种类中检测到5个基因块普遍存在，分别是“nad5-trnH-nad4-nad4L”、“trnD-trnR”、“trnG-trnK-cox3”、“trnM-trnA”和“trnF-rrnS”。经推断，蓟马科昆虫重排的原因可能是：重复-随机丢失（TDRL）为主要方式，还有重组（recombination）和tRNA基因错误起始复制。 |
| 并列题名： | Studies on the Comparative Mitochondrial Genomics and phylogenetic of Thripidae insects eng |
| 题名主题： | 蓟马科 线粒体基因组 基因重排 分子进化 系统发育 学位论文 |
| 中图分类： | Q965.8-533 |
| 个人名称等同： | 王运宇 著 |
| 个人名称次要： | 张宏瑞 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240410 |