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五倍子蚜属于昆虫纲Insecta同翅目Homoptera瘿绵蚜科Pemphigidae五节根蚜亚科Fordinae昆虫,是具有重要经济意义的蚜虫。其生活周期为转主寄生,且寄主较为单一,寄生性较强。五倍子蚜的夏寄主为漆树科盐肤木属植物,它们为盐肤木、青麸杨和红麸杨；冬寄主以苔藓类植物为主,其中以匐灯藓科、青藓科等苔藓植物居多。五倍子蚜在东亚及北美均有分布,其中在我国分布有6属14种。而角倍蚜Schlechtendalia chinensis是五倍子蚜分布最广、产量最多、应用最广的蚜虫类群,其夏寄主仅为盐肤木一个种,冬季主是以侧枝匐灯藓为主的匐灯藓科苔藓。角倍蚜在分子水平的研究较少,还未见有对其线粒体DNA全基因组序列的研究报道。线粒体是生物体中重要的细胞器,它与有氧呼吸、细胞衰老、能量代谢和细胞凋亡等过程。动物线粒体基因组通常为一个闭合状的环状DNA链,大小通常在15-20kb左右。线粒体基因组通常包含蛋白质编码基因(PCG)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)、非编码控制区(Control Region)或者A+T富含区(A+T-rich region),其中部分蛋白质编码区和A+T富含区较为保守,因此线粒体DNA全基因组的测定对该物种分子方面的研究有着重要意义。本研究以角倍蚜为实验材料,利用常规PCR技术与克隆技术对其线粒体DNA全基因组进行测定,主要结果如下：1.测得角倍蚜线粒体DNA全基因组序列长为15,568bp(其中一段序列还未测通),为一个闭合的环状双链DNA分子。该线粒体基因组含有37个基因,其中包括了13个蛋白质编码区基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及A+T富含区。在各个编码区域中,AT%的含量也有不同,但是从总体情况来看,AT%的含量还是比较高的,达到了83%,这是昆虫线粒体DNA基因的共有特征。从各个编码区的组成看,非编码区(A+T rich)的AT%为88.6%,是所有编码区中最高的,即使是AT%含量最少的蛋白质编码区也达到了78.0%。2.在角倍蚜线粒体DNA蛋白质编码区中,均是由ATA、ATG、ATT和TAA作为起始密码子,而终止子也是有T、TAA和ATG三种,其中终止密码子T会在转录过程中补全,形成一个完整的密码子。在所有的编码区中,Cytb、COⅠ、COⅡ、 COⅢ保守性较好。3.在rRNA序列中,碱基含量占到线粒体基因组碱基总量的6.5%。利用tRNAscan-SE在线预测得到的角倍蚜线粒体DNA基因组中含有22个tRNA,与其他蚜虫含量一致。在测得到的tRNA中,长度大概在60-70bp之间,总量占到全基因组的14.5%。在所有的tRNA中有5个tRNA基因(Asp、Ala、Glu、 Thr和Trp)定位在轻链(L)上。它们均可折叠为三叶草结构。4.从GenBank下载豌豆蚜与麦二叉蚜线粒体DNA全基因组序列,与角倍蚜进行比较分析,结果显示：在基因组长度结构方面,豌豆蚜全线粒体基因组比角倍蚜和麦二叉蚜长,原因为豌豆蚜线粒体基因组分散着两个A+T富含区；在结构组成方面,比较明显是ND2位置的不同以及豌豆蚜含有两个A+T富含区；在碱基含量方面,三种蚜虫的含量也基本保持一致；在蛋白质编码区的起始、终止密码子方面,三种蚜虫的起始密码子大部分是ATA、ATG、TAA和ATT四种,而终止密码子除了均含有是TAA与ATG两种外,角倍蚜的ND1和ND2还含有T为终止密码子,这也符合昆虫线粒体DNA的特征。对三种蚜虫结构的进化分析得出,最早进化的豌豆蚜含有两个A+T富含区,但在蚜虫在长期的进化过程中编码区发生了缺失,由此造成了进化时间较晚的角倍蚜缺失了一个A+T富含区。另外,ND2和部分tRNA的位置转换也可以对物种的进化起到促进作用。