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天牛科高阶元的研究主要以形态学，古地理古生物学为主，然而不同学者对天牛高阶元的研究仍存在一定的争议。目前为止关于天牛科高阶元的分子系统学研究报道较少，因此本研究以核糖体18S rDNA和28S rDNA作为分子标记，利用分子数据构建了天牛科高阶元的系统发育关系。本文成功扩增了天牛科2科，6亚科63种天牛成虫的18S rDNA（V4、V7）和28Sr DNA（D2、D3）序列，利用分子数据构建了沟胫天牛亚科，天牛亚科，锯天牛亚科，花天牛亚科，幽天牛亚科，瘦天牛亚科，狭胸天牛亚科，暗天牛科的进化关系与传统的形态学以及古地理学古生物学研究结果结合，为解决天牛高阶元的演化关系以及归属问题提供依据。本研究分别选用18S rDNA和28S rDNA作为分子标记对鞘翅目天牛科的高阶元进化关系进行研究。主要以18S rDNA（V4、V7区）的单基因分析（包括49种新测序的天牛，检索GenBank数据库中21种天牛序列共70种天牛序列分属于3个科，6个亚科），28S rDNA的单基因分析（包括62种新测的天牛序列，检索GenBank数据库中5种花天牛序列，共67种天牛分属于2科，6亚科）和联合序列分析（包括本研究中全部测序的63种天牛序列，分属于2科6亚科）进行研究，主要研究结果如下：1.18S rDNA基因测序。新测序了49种天牛，GenBank登录号为：18S rDNA V4：KF141946~KF142008，18S rDNA V7：KF142010~KF14207。18S rDNA（V4、V7）的碱基A、T、C、G的平均含量分别为21.1%、26.3%、23.6%、28.9%，18S rDNA（V4、V7区）的G+C（52.5%）＞A+T（47.4%），碱基具有一定的G+C偏向性。变异位点分析中：18S rDNA的变异位点98个占全部位点的13.9%，简约信息位点45个，占全部位点的6.4%。2.28S rDNA基因测序。新测序了62种天牛，GenBank登录号为：28S rDNA（D2、D3区）：KF142075~KF142137。28S rDNA（D2、D3区）碱基A、T、C、G的平均含量18.1%、19.0%、29.6%、33.3%，G+C（62.9%）≥A+T（37.1%）碱基偏向性明显。变异位点分析中28S rDNA的变异位点331个占总位点的52.0%，简约信息位点279个占总位点数的20.0%。3.联合序列分析结果。利用MEGA5.1对18S rDNA（V4、V7区）、28S rDNA（D2、D3区）及联合序列分析结果为：联合序列分析中天牛碱基A、T、C、G的平均含量分别为19.7%、23.3%、26.2%、30.8%，G+C（57.0%）＞A+T（43.0%），碱基具有一定的G+C偏向性；变异位点分析中：联合序列分析中的变异位点446个，占总位点的32.0%，简约信息位点279个占总位点数的20.0%；18S rDNA（V4、V7区）与28S rDNA（D2，D3区）都含有保守区和可变区，并且18S rDNA比28S rDNA更为保守。4.碱基替换分析。转换为18S rDNA和28S rDNA碱基突变的主要发生形式，并且集中在T-C之间，以18S rDNA、28S rDNA单基因分析和联合基因分析的R（转换/颠换）值分别为2.76，1.85，1.73。碱基替换饱和度分析结果表明：转换和颠换都与P距离成线性关系，联合序列分析的线性关系更好，碱基突变未达到饱和可以用作构建进化树分析。5.遗传距离分析。分别以18S rDNA（V4，V7区）、28S rDNA（D2，D3区）和联合序列计算天牛各亚科间的P距离，3种分析方法所表现的共同点：瘦天牛科和狭胸天牛亚科与天牛科各亚科之间的距离都要比天牛科各亚科间的距离大的多；沟胫天牛亚科与天牛亚科的距离最小，幽天牛亚科与花天牛亚科以及瘦天牛科的距离最小，天牛亚科与锯天牛亚科的距离最小；三种分析方式的不同之处是：由于18S rDNA序列中涉及到了暗天牛的序列，因此P距离的分析显示狭胸天牛亚科与暗天牛科的距离较小，而28S rDNA则显示狭胸天牛亚科与锯天牛亚科的距离较小。6.进化树构建分析。分别以18S rDNA，28S rDNA以及联合序列构建进化树，并且都借助邻近法（Neighboring Joint，NJ）最大似然法（Maximum Likelihood，ML）和贝叶斯推论法（Bayesian Inference，BI），三种方法所构建的9棵进化树中具有相似的拓扑结构：瘦天牛科与幽天牛亚科位于进化树的基部且瘦天牛较幽天牛早分化，天牛亚科与锯天牛亚科，花天牛亚科，狭胸天牛亚科位于一支上，狭胸天牛亚科最先分化，然后为花天牛亚科→锯天牛亚科→天牛亚科。沟胫天牛亚科成自然的单系类群，单独作为一支位于进化树的顶部。此外由于18S rDNA单基因分析涉及到暗天牛科，狭胸天牛表现出与暗天牛较近的亲缘关系，两者与天牛科各类群的关系较远缘。本研究中狭胸天牛独立作为亚科的观点得到了支持，沟胫天牛亚科的古老性没有得到支持，天牛亚科与锯天牛亚科的近缘性得到了支持，花天牛的分类地位并没有确定，仅支持其作为一个不算古老的群体，分类地位位于幽天牛亚科与天牛亚科之间。