【摘 要】
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金小蜂科Pteromalidae是一类体型较小的寄生蜂,可寄生昆虫纲大多数目,极少数寄生蜘蛛,同时可寄生卵、幼虫、蛹和成虫各个虫态。金小蜂可以用于防治农林害虫,在维持生态平衡方面作用明显。线粒体基因组遵从母系遗传,基因排列较为保守,进化速率快,同时线粒体基因组长度短,因此是研究系统发育的理想分子标记。金小蜂科种类多,内部系统发育关系复杂,但目前已测定的金小蜂科线粒体基因组仅2亚科7种。因此,测序与
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（编号:2019YFD0300104）； 国家自然科学基金重点项目（编号:31630060）； 国家自然科学基金面上项目（编号:32070467）；
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金小蜂科Pteromalidae是一类体型较小的寄生蜂,可寄生昆虫纲大多数目,极少数寄生蜘蛛,同时可寄生卵、幼虫、蛹和成虫各个虫态。金小蜂可以用于防治农林害虫,在维持生态平衡方面作用明显。线粒体基因组遵从母系遗传,基因排列较为保守,进化速率快,同时线粒体基因组长度短,因此是研究系统发育的理想分子标记。金小蜂科种类多,内部系统发育关系复杂,但目前已测定的金小蜂科线粒体基因组仅2亚科7种。因此,测序与分析更多金小蜂科种类的线粒体基因组,对于进一步揭示金小蜂科内部系统发育关系有重要意义。本研究对金小蜂科7亚科28种线粒体基因组进行了二代测序、组装与注释及比较分析,使金小蜂科已测线粒体基因组数量达8亚科34种。同时,本研究采用生物信息学等分析方法,探究了金小蜂科8亚科比较线粒体基因组的基本特征,并初步分析了金小蜂科8亚科的系统发育关系。主要研究结果如下:⑴测定了金小蜂科7亚科28种线粒体基因组序列,对所得序列进行了基因注释,分析了碱基组成、基因重叠区与间隔区、基因重排、进化速率、密码子使用情况等。所测得的金小蜂科线粒体基因组长度为12,004–17,073 bp,其中序列长度最长的物种为钝缘脊柄金小蜂Asaphes suspensus,最短的为玛丽茎生金小蜂Chlorocytus murriensis;A+T含量分布为81.5%–87.0%,其中A+T含量最高的为双邻金小蜂Dipara sp.,最低的为钝缘脊柄金小蜂Asaphes suspensus;所有AT偏斜为正值,而所有GC偏斜都是负值,其中AT偏斜最高的物种是桑消颊齿腿金小蜂Zolotarewskya longicostalia（0.1344）,AT偏斜最低的是蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum（0.0201）;GC偏斜最高的是双邻金小蜂Dipara sp.（-0.001）,GC偏斜最低的是克里赘须金小蜂Halticoptera crius（-0.2515）。⑵已知金小蜂科线粒体基因组的基因重叠区和基因间隔区通常较短,ATP8与ATP6、nad4与nad4L间往往存在基因重叠,全序列中基因间隔区长度大于基因重叠区;基因重排现象常大规模发生,其中tRNA基因重排的热点区域有nad2-nad3之间的tRNA簇,rrnS-nad2之间的tRNA簇,而在蛋白编码基因中,nad3-cox3-ATP6-ATP8-cox2-cox1均出现了倒置;所有物种Ka/Ks值均大于1,说明这些物种的线粒体蛋白编码基因在进化过程中受到了正选择效应;所有线粒体蛋白编码基因均以ATN作为起始密码子,大部分蛋白编码基因终止密码子为传统的TAA,但少数蛋白编码基因以不完整的TA、T或完整的TAG结尾;线粒体蛋白编码基因的密码子有较强的使用偏向性,有效密码子数（ENC）的平均值为40.424,ENC与第三位点GC含量呈较强的正相关。⑶以线粒体全基因组序列为分子标记,对金小蜂科8亚科的系统发育进行了初步分析。不同矩阵和方法构建的系统发育树结果略有不同,但所有的结果均支持:金小蜂科是一个多系群;金小蜂亚科Pteromalinae、柄腹金小蜂亚科Miscogastrinae和双邻金小蜂亚科Diparinae均为非单系群,且柄腹金小蜂亚科和金小蜂亚科关系密切;双邻金小蜂亚科与旋小蜂科Eupelmidae和延腹榕小蜂亚科Sycoryctinae关系密切;肿腿金小蜂亚科Cleonyminae与寡节金小蜂亚科Pireninae是姐妹群。大部分分析结果支持:脊柄金小蜂亚科Asaphinae与赤眼蜂科Trichogrammatidae组成姐妹群,盾沟金小蜂亚科Ormocerinae与广肩小蜂科Eurytomidae组成姐妹群。⑷所有数据集构建的BI树的支持率普遍高于ML树,基于数据集的异质性分析结果,使用蛋白编码基因第1、2位密码子构建的BI树更为可靠。
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