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盲蝽科线粒体蛋白编码基因的比较研究

2021-12-01赵婉清史淦琳高诗聪张虎芳

山西农业大学学报(自然科学版) 2021年5期

赵婉清,史淦琳,高诗聪,张虎芳

(忻州师范学院 生物系,山西 忻州 034000)

盲蝽科(Miridae)隶属于半翅目(Hemiptera)异翅亚目(Heteroptera)臭虫次目(Cimicomorpha),大部分种类为重要的经济昆虫,主要危害小麦、棉花、苜蓿、马铃薯、甜菜、芝麻、烟草等[1,2]。一些盲蝽为捕食性昆虫,如异须盲蝽、黑食齿爪盲蝽、烟盲蝽、中华微刺盲蝽等,可作为天敌昆虫用于生物防治[3~6]。盲蝽物种丰富,体型小且体色多样,所以常用分子生物学手段来辅助鉴定[7]。随着生物技术的发展,线粒体基因组在昆虫系统学中的应用越来越广,它包含的遗传信息量更大,对昆虫系统进化研究具有重要意义[8]。

线粒体具有独立的遗传物质和体系,为半自主型细胞器,除了本身的细胞功能外,还参与细胞分化、信息传递和凋亡、调控细胞的增长速度和细胞周期的能力。昆虫线粒体基因组为共价闭合的环状DNA 分子,通常为15~18 kb 的长度,包含一条重链和一条轻链。昆虫线粒体基因组共编码37 个基因,分别为13 个蛋白编码基因(PCGs),2 个核糖体RNA 基因(rRNAs)和22 个 转 运RNA 基 因(tRNAs)[9,10]。其中,13 个蛋白编码基因是常用的昆虫分子进化研究标记。

本研究选取盲蝽科14 个属的代表物种,通过比较分析线粒体基因组中13 个蛋白质编码基因的密码子使用情况、碱基组成,以及核苷酸进化速率等序列特征,并基于最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)构建系统发育树,旨在为盲蝽科系统分类学研究提供分子生物学依据。

1 材料和方法

1. 1 序列获取

本研究选取盲蝽14 个属的代表物种进行昆虫线粒体蛋白编码基因进行研究,所有序列均从NC⁃BI 数据库(https//www ncbi. Nlm. nih. gov/)下载得到,详细的序列信息见表1。……

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