【摘 要】
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短翼蚱亚科Metrodorinae隶属于昆虫纲Insecta、直翅目Orthoptera、蚱总科Tetrigoidea、蚱科Tetrigidae。目前短翼蚱亚科分子系统发育研究仍停留在形态学和单个基因上,从线粒体基因组整体水平上进行相关系统发育研究很少。本研究测定了蚱总科28种,其中短翼蚱亚科7属13种的线粒体基因组数据。在此基础上,利用生物信息学和比较基因组学的方法分析了短翼蚱亚科线粒体基因组的
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短翼蚱亚科Metrodorinae隶属于昆虫纲Insecta、直翅目Orthoptera、蚱总科Tetrigoidea、蚱科Tetrigidae。目前短翼蚱亚科分子系统发育研究仍停留在形态学和单个基因上,从线粒体基因组整体水平上进行相关系统发育研究很少。本研究测定了蚱总科28种,其中短翼蚱亚科7属13种的线粒体基因组数据。在此基础上,利用生物信息学和比较基因组学的方法分析了短翼蚱亚科线粒体基因组的特征,并结合NCBI数据库已公布的蚱总科线粒体基因组数据,对短翼蚱亚科的单系性、与其他近缘亚科间的系统发育关系、各属种在亚科级水平的归属等系统发育关系进行了初步分析。主要研究结果如下:（1）本研究测序的短翼蚱亚科13种线粒体基因组长度范围在14,615～15,412bp。所测得的13条序列的基因排序和方向完全一致,均含有37个编码基因,无基因重排现象,存在基因间隔和基因重叠。蛋白质编码基因起始密码子除NAD6为TTG外,其余基因片段均为ATN,终止密码子为TAA/TAG/T/A。（2）蚱总科的碱基组成分析可知,A+T含量范围为68.6%～76.9%,A+T含量大于G+C含量。从密码子使用情况来看,使用频率最高的四种氨基酸是苯丙氨酸（Phe）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）和甲硫氨酸（Met）,使用次数最多的密码子是ATT、TTT、TTA和ATA。遗传距离分析发现,在蚱总科线粒体基因组中,ATP8是进化速率最快的基因,COI是最保守的基因。（3）基于蚱总科6亚科57种5组不同数据集,以蝗总科Acridoidea的小稻蝗Oxya intricate（St?l,1861）和蚤蝼总科Tridactyloidea的Mirhipipteryx andensis Günther,1969作为外群,利用最大似然法（ML）和贝叶斯法（BI）构建系统发育树。相同数据集中,两种方法构建的系统发育树拓扑型结构一致。结果表明:支持蚱总科单系群地位;短翼蚱亚科物种和刺翼蚱亚科Scelimeninae、枝背蚱亚科Cladonotinae及蚱亚科Tetriginae的物种聚集在一起,短翼蚱亚科不具有单系性;股沟蚱亚科Batrachideinae位于树基部;三棱角蚱亚科Tripetalocerinae位于次基部。短翼蚱亚科属级阶元:波蚱属Bolivaritettix 6种聚为一支,形成单系群,但圆头波蚱Bolivaritettix circocephalus Zheng,1992聚集于拟科蚱属Cotysoides中;狭顶蚱属Systolederus为一单系群,与尖顶蚱属Teredorus形成姐妹群。短翼蚱亚科种级阶元:狭顶狭蚱Xistra strictivertex Zheng＆Ou,2010与弯刺郑蚱Zhengitettix curvispinus Liang,Jiang＆Liu,2007形成姐妹群;隆背玛蚱Mazarredia convexa Deng,Zheng＆Zhan,2010与突眼斜叶蚱Loxilobus prominenoculus Zheng＆Li,2001形成姐妹群;截顶拟大磨蚱Macromotettixoides truncata Mao,Li＆Han,2020与黑斑蟾蚱Hyboella nigrimaculata Li,Han＆Mao,2019形成姐妹群;云南拟科蚱Cotysoides yunnanensis Zheng＆Mao,2010与圆头波蚱Bolivaritettix circocephalus形成姐妹群,且两者之间具有较短的遗传距离。（4）结合形态学分析认为:“狭的头顶”是狭顶蚱属和尖顶蚱属的同源特征,前胸背板侧片后角形状“截形”和“圆形”为这两属的自衍征。“头部高出前胸背板及狭的头顶”是狭蚱属Xistra和郑蚱属Zhengitettix的同源特征,前胸背板侧片后角形状“截形”和“刺状”为这两属的自衍征。“复眼高出前胸背板及狭的头顶”是玛蚱属Mazarredia和斜叶蚱属Loxilobus的同源特征,前胸背板侧片后角形状“截形”和“尖锐”为这两属的自衍征。拟科蚱属和波蚱属都是单系群,触角着生位置是区分拟科蚱属（触角位于复眼前缘下1/3）和波蚱属（触角位于复眼下缘之间）的依据。圆头波蚱Bolivaritettix circocephalus移动至拟科蚱属Cotysoides成为新组合Cotysoides circocephalus Zheng,1992 comb.nov.,瑞丽羊角蚱Criotettix ruiliensis Zheng＆Ou,2009移动至拟科蚱属,为瑞丽拟科蚱Cotysoides ruiliensis comb.nov.。
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