题目：基于COII&18S rDNA基因序列的蝗总科部分种类的分子系统学研究

蝗总科是直翅目昆虫中最大的一个类群，其种类多，分布广，且有许多种类是农牧业生产的重要害虫，有着非常重要的经济意义。关于蝗总科(Acridoidea) 昆虫的科级分类的问题，一直存在着争议，其也是直翅目(Orthoptera) 昆虫系统发育研究中的一大热点。
蝗总科各科之间的系统发育关系，长期以来前人从各个层面上都做过一些研究，如形态学、细胞学和分子生物学等方面，但是总体来说研究的还不够深入，依然存在着很多的分歧。到现在为止，人们对此的划分依然没有达成共识。国内外大多数学者都是要么选用线粒体基因进行研究，要么选用核基因进行研究，而却很少把两者结合起来进行研究。鉴于这样的情况，本研究以此为切入点采用了PCR产物纯化后直接测序的方法，测定了蝗总科3科17属23种的COII基因 682bp 全序列和 18S rDNA 1803bp 全序列，并以蜢总科的Stiphra robusta，蚱总科的Tetrix japonica和Tetrix grossus作为外群，使用软件CLUSTALX1.81进行的序列比对，MEGA4.1进行的序列组成性分析，并通过g1和PTP检验等方法对数据集的系统发育信号进行了检测。在PAUP4.0中采用的最大简约法(MP法)、邻接法(NJ法)和最大似然法(ML法)，以及在MrbayesV3.1.2中采用的贝叶斯系统发育推论法(BI)重新构建蝗总科3科17属23种的系统发育树。最终得出如下结论：
1.线粒体基因（COII）682个位点中变异位点329，占48.2%；碱基A+T的平均含量是70.5%（则其G+C是29.5%），具有明显的A+T偏向性。核基因（18S rDNA）1803个位点中变异位点仅仅43个，占2.4%；碱基A+T的平均含量是47.8%，可以看出核基因的序列组成明显不同于线粒体基因的序列组成。
2.线粒体基因（COII）转换与颠换的比值是0.98，即碱基的转换与颠换基本相同；碱基的转换主要发生在T与C之间，碱基的颠换主要发生在T与A之间。核基因（18S rDNA）碱基转换略大于颠换。通过碱基替换饱和性分析表明两者均没有饱和趋势，均可用于系统发育分析。
3.研究的23种蝗总科昆虫中，线粒体基因（COII）的遗传距离介于0.001和0.226之间，核基因（18S rDNA）的遗传距离介于0.000和0.008之间，而且通过计算平均值等判断分析的序列有很强的保守性。
4.线粒体基因（COII）进行PTP检验，结果显示P值等于0.01，显著小于0.05；进行树长分布分析（即g1检验）认为g1值具有统计学显著性；同样对核基因（18S rDNA）进行PTP检验和g1检验，结果显示线粒体基因（COII）和核基因（18S rDNA）都具有强烈的系统发育信号。
5. 采用三种方法对线粒体基因(COII)、核基因(18S rDNA) 以及联合基因（COII&18S rDNA）三个数据集分别构建MP、NJ、ML和BI 树，经过综合分析得出如下结果：（1）从构建的系统发育树中可以看到，锥头蝗科和癞蝗科有的各成为单独的一支，有的聚在一起形成姊妹群，这和传统的分类方法相比存在分歧。因此，锥头蝗科和癞蝗科的系统发育关系还有待探讨。（2）从构建的系统发育树中可以看到，除了斜翅蝗属，剩下的斑腿蝗科种类均聚在一起形成单系群，即大多数的斑腿蝗科聚在一起形成单系群。（3）四种方法所构建的系统发育树在拓扑结构上差异不大，在一定程度上能相互支持，而且除了置信度有偏差外，大斜翅蝗和广东斜翅蝗，大斑外斑腿蝗和短角外斑腿蝗，四川凸额蝗、长翅凸额蝗和小凸额蝗，白纹翘尾蝗、北极翘尾蝗和宁安翘尾蝗均能稳定的聚在一起，与系统学的分类结果达到一致，说明了本次的基因建树结果可以和传统分类的形态学手段相互印证，再次证明了分子系统学可以和其他方法一样具有分类的功能。通过对有代表性的样本大小的多基因的评估，就能推出种群和近缘种间的系统进化关系。
本研究基于线粒体基因和核基因对蝗总科3科17属昆虫的系统发育关系进行了探讨，其在一定程度上能为蝗总科的科级分类问题提供一些依据, 有助于完善我国蝗总科昆虫的系统学研究。对于这个问题在以后的研究中还需进一步的完善，比如可以增加序列的长度，也可以增加标本的数目及种类，以便使其更有代表性，从而使得出的结果更可靠。