论文部分内容阅读
关于蜉蝣目在有翅昆虫中的系统发生位置一直存有争论,除了原先的三种主要观点外(古翅亚部=蜉蝣目(Ephemeroptera)+蜻蜒目(Odonata),伴翅亚部=蜻蜒目+新翅类(Pterygota),联翅亚部=蜉蝣目+新翅类),最近的研究提出了一个新观点,即认为蜉蝣目和禳翅目(Plecoptera)是姐妹群关系,而现存的新翅类不是一个单系群。在蜉蝣目内部,关于等蜉科(Isonychiidae)和中国拟短丝蜉科(Siphluriscidae)的分类地位也一直存在争议。
本研究测定了莫名等蜉(Isonychia ignota)和中国拟短丝蜉(Siphluriscuschinensis)的线粒体全序列(mtDNA)。莫名等蜉的mtDNA是长为15105bp的环状DNA分子,编码37个基因(13个蛋白编码基因、2个核糖体RNA基因和22个tRNA基因),它的总AT含量在已测的昆虫mtDNA中是最低的,为61.7％。中国拟短丝蜉部分的AT控制区未被测出,已测长度为16616bp。在已测的序列中,除标准的37个编码基因外,还有一个额外tRNRLys(AAA),位于tRNASer(AGN)和tRNAGlu之间的负链上。在蛋白编码基因中,除了莫名等蜉的ND2、ND5以及中国拟短丝蜉的ND1分别以GTG和TTG作为起始密码子外,其它的都以标准密码子起始。通过对所有已测蜉蝣目物种mtDNA两条链的蛋白编码基因碱基偏向性分析得出,在蜉蝣中,位于正链上的蛋白编码基因其胞嘧啶和胸腺嘧啶的含量大于鸟嘌呤和腺嘌呤,但在大多数六足动物中,腺嘌呤的含量大于胸腺嘧啶,这可能是蜉蝣mtDNA低AT含量造成的。
本研究还选取上述测定的两种蜉蝣的mtDNA全序列,并从GenBank中下载了另外25种昆虫和2种甲壳纲物种的mtDNA(作为外群),利用它们当中的13个蛋白编码基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列,构建最大似然树和贝叶斯树来分析蜉蝣目及其内部高级分类单元之间的系统发育关系。结果初步显示:1)蜻蜒目位于有翅昆虫的基部,蜉蝣目与襀翅目为姐妹群关系,传统的“新翅类”不是一个单系群；2)在蜉蝣目中,拟短丝蜉科与其它蜉蝣最早分歧,等蜉科与扁蜉科为姐妹群关系。