题目：基于28SrDNA和COI基因序列的蝗总科部分种类分子系统学研究

蝗总科是直翅目中分布最广的一个类群，是重要的农林害虫，具有十分重要的经济意义。关于蝗总科(Acridoidea) 昆虫的科级分类一直是一个存在争议的问题，也是直翅目(Orthoptera) 昆虫系统发育研究中的一个热点。虽然前人从形态学、细胞学、发音机制、分子生物学等角度对此作了研究，但是总体上研究的不够深入，依然存在许多分歧。
本研究基于分子系统学方面对蝗总科7科15属35种昆虫的系统发育进行了探讨。采用PCR 产物直接测序法测定了该35种昆虫的线粒体基因COI及核基因28SrDNA 的部分片段序列，并以摩门螽蟖和变色乌蜢作为外群(28SrDNA构建的贝叶斯树以日本蚱和瘤脊蚱作为外群)，采用CLUSTALX1.81、MEGA4.1、PAUP4.0及MrBayesV3.1等系统发育分析相关软件对序列进行了比对、碱基组成、碱基替换、遗传距离等分析，并通过碱基替换饱和性分析、g1及PTP检验等方法对序列进行了系统发育信号检测，结果显示所测定的序列具有较强的系统发育信号。采用最大似然法（ML）、贝叶斯推论法（BI）、最大简约法（MP）及邻接法（NJ）重建蝗总科7科部分种类的系统发育关系，得出以下结论：
1.所研究昆虫线粒体COI基因序列中，碱基A+T，平均含量为65.5%（不含外群）；碱基G+C，平均含量为34.5%（不含外群），表现出明显的A+T含量偏向性。核基因28SrDNA基因很保守，不含外群时，全部504个位点有339个保守位点，162个变异位点。其A+T含量只有30%，其中G的含量高达34.7%，这与线粒体基因之间存在着明显的区别。
2.线粒体COI基因序列转换/颠换值平均为1.04，转换几乎等于颠换。在系统发育分析前对序列进行了替换饱和性分析，结果显示碱基替换没有明显的饱和趋势。碱基替换中转换的发生以T与C之间为主，颠换以T与A之间为主。核基因28SrDNA基因序列转换/颠换值平均为1.23，转换略大于颠换。 碱基替换饱和分析显示转换和颠换的趋势线均为一条直线，说明28SrDNA基因不存在替换饱和现象，可以用于系统发育分析。
3.33种蝗虫的COI基因的遗传距离在0.000-0.194之间，科间的遗传距离介于0.100-0.200之间。35种蝗虫的28SrDNA基因的遗传距离在0.000-0.019之间，科间的遗传距离介于0.000-0.100之间，可见序列相当保守。
4.采用四种方法对线粒体基因COI、核基因28SrDNA以及COI&28SrDNA联合基因三个数据集分别构建MP、ML、NJ、BI 树，比较它们之间的差异，结果表明所构建的树在拓扑结构上差异不大，简约法、距离法及似然法的拓扑结构基本一致，贝叶斯法构建的三个数据集的树基部均分为三支，构成并系，其余的拓扑结构基本和其他三种方法所建的树一致。
5.根据各种系统发育树综合得出的结果如下：(1) 槌角蝗科、网翅蝗科和剑角蝗科（中华蚱蜢除外）聚在一起，三科亲缘关系相对较近，这与传统的分类观点基本一致。我们所构建的几乎所有的分子系统树中，以红拟棒角蝗为代表的槌角蝗科与网翅蝗科中的华北雏蝗、辽宁雏蝗及黑翅雏蝗聚在一起，以日本鸣蝗和长白山金色蝗为代表的剑角蝗科也和网翅蝗科的部分种类聚在一起。（2）剑角蝗科在蝗总科进化过程中的位置不确定。剑角蝗科中的中华蚱蜢在几种系统发育树中，均没能和该科中的日本鸣蝗及长白山金色蝗聚在一起。（3）从所构建的分子系统树上看，癞蝗科与锥头蝗科有的聚在一起构成姊妹群，有的各形成一个单系群。（4）在我们所构建的分子系统树中，所有的斑腿蝗科种类聚在一起，形成一单系群，大多数的斑翅蝗科聚在一起形成单系群。
本文是针对蝗总科7个科进行的一次较大规模的线粒体基因和核基因序列分析，该工作在一定程度上可为蝗总科的科级分类提供分子生物学方面的理论和实验依据，更加深入的研究还有待今后工作的充实和完善。在进一步的研究中，应增加样本的种类和数量，使分类单元更具代表性，同时延长序列的长度，使其包含更大的遗传信息。