基于线粒体基因组序列的鞘翅目肉食亚目水生类群系统发育分析

• 作者: 田天 袁缓 陈斌
• 来源期刊: 昆虫学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 鞘翅目 肉食亚目 水生甲虫 龙虱总科 圆鞘隐盾豉甲 齿缘龙虱 线粒体基因组 系统发育
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 进化与系统学
• 页码范围: 1016-1027
• 页数: 12页
• 分类号: Q969
• 语种: 中文
• DOI: 10.16380/j.kcxb.2020.08.012

摘要

[目的]明确肉食亚目(Adephaga)水生类群线粒体基因组的基本特征,并基于线粒体基因组序列分析肉食亚目水生类群的系统发育关系.[方法]基于Illumina HiSeq X Ten测序技术测定了圆鞘隐盾豉甲Dineutus mellyi和齿缘龙虱Eretes sticticus的线粒体全基因组序列,对其进行了基因注释,并对其tRNA基因二级结构进行了预测分析.加上已公布的鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目水生类群17个种的线粒体基因组序列,对该类群共19个种线粒体的蛋白质编码基因(protein-codinggenes,PCGs)开展了比较基因组学分析,包括AT含量、密码子偏好性、选择压力等.基于13个PCGs的氨基酸序列和核苷酸序列,利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建鞘翅目肉食亚目水生类群的系统发育关系,并通过FcLM分析进一步评估伪龙虱科(Noteridae)和瀑甲科(Meruidae)的系统发育位置.[结果]圆鞘隐盾豉甲和齿缘龙虱的线粒体基因组全长分别为16 123bp(GenBank登录号:MN781126)和16 196 bp(GenBank登录号:MN781132),都包含13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-loop区(控制区).19个肉食亚目水生类群线粒体基因组PCGs的碱基组成都呈现A+T偏好性,在密码子使用上也都偏向于使用富含A+T的密码子;在进化过程中13个PCGs的进化模式相同,都受到纯化选择.基于线粒体基因组13个PCGs的氨基酸序列的肉食亚目水生类群的系统发育关系为(豉甲科Gyrinidae+(沼梭甲科Haliplidae+((壁甲科Aspidytidae+(两栖甲科Amphizoidae+龙虱科Dytiscidae))+(水甲科Hygrobiidae+(瀑甲科Meruidae+伪龙虱科Noteridae))))).[结论]研究结果表明,豉甲科是肉食亚目水生类群的基部类群,接下来是沼梭甲科和龙虱总科;伪龙虱科和瀑甲科互为姐妹群,并一起作为龙虱总科内部的一个分支;两栖甲科与龙虱科具有更近的亲缘关系.