凹距飛虱族Tropidocephalini(半翅目Hemiptera,蠟蟬總科Fulgoromorpha,飛虱科Delphacidae,飛虱亞科Delphacinae)是飛虱亞科昆蟲中較大的一個類群,迄今為止全世界已報(bào)道了36屬190余種,中國23屬107種。本文對中國凹距飛虱族昆蟲的DNA條形碼進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,主要內(nèi)容包括:DNA條形碼基因片段的篩選、基于DNA條形碼的屬級階元系統(tǒng)發(fā)育分析、基于DNA條形碼的種級階元系統(tǒng)發(fā)育分析、基于DNA條形碼的近緣屬種的分子鑒定以及DNA條形碼在建立新分類單元的應(yīng)用等。主要研究結(jié)果如下:1.DNA條形碼基因片段篩選本研究基于COI、16S rDNA和28S rDNA基因序列對中國凹距飛虱族進(jìn)行了序列組成、R值和遺傳距離分析。結(jié)果表明:COI表現(xiàn)為明顯的A+T偏好性,R值為0.97,其屬間遺傳距離、種間遺傳距離和種內(nèi)遺傳距離差異較為明顯,是理想的DNA條形碼基因片段。本研究獲得了凹距飛虱族11屬28種的COI基因序列共42條,初步構(gòu)建了凹距飛虱族的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。2.基于DNA條形碼的屬級階元系統(tǒng)發(fā)育分析本研究基于COI基因序列,以長突飛虱屬Stenocranus作為外群,對凹距飛虱族18個屬進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析研究。結(jié)果表明,凹距飛虱族的原始類群為高原飛虱屬Paranectopia,其中短頭飛虱屬Epeurysa和羅里飛虱屬Lauriana、圓翅飛虱屬Yuanchia和竹飛虱屬Bambusiphaga、新隆脊飛虱屬Neocarinodelphax和葉角飛虱屬Purohita、簇角飛虱屬Belocera和馬來飛虱屬M(fèi)alaxa、類簇角飛虱屬Parabelocera gen.nov.和突額飛虱屬Arcifrons互為姐妹群,表明他們之間的親緣關(guān)系較近。3.基于DNA條形碼的種級階元系統(tǒng)發(fā)育分析本研究基于COI基因序列,以煙翅短頭飛虱Epeurysa infumata作為外群,對竹飛虱屬Bambusiphaga 16種進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析研究,結(jié)果表明:16種竹飛虱分為4大分支,分支1為:翅斑竹飛虱B.maculata+((昆明竹飛虱B.kunmingensis+帶紋竹飛虱B.fascia)+(太白山竹飛虱B.taibaishana+基褐竹飛虱B.basifusca));分支2僅包括奇突竹飛虱B.mirostylis;分支3為:((盈江竹飛虱B.yingjiangensis sp.nov.+黑斑竹飛虱B.nigropunctata)+(海南竹飛虱B.hainanensis+巴氏竹飛虱B.bakeri));分支4為:((羅甸竹飛虱B.luodianensis+橘色竹飛虱B.citricolorata)+(臺灣竹飛虱B.taiwanensis+黃氏竹飛虱B.huangi)+(景洪竹飛虱B.jinghongensis+叉突竹飛虱B.furca)�；贑OI基因序列,以隆脊飛虱Carinodelphax carinatus為外群,對梯頂飛虱屬Arcofacies的4個種進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析研究,結(jié)果表明:莫里梯頂飛虱A.moliensis和條翅梯頂飛虱A.strigatipennis、梯頂飛虱A.fullawayi和花翅梯頂飛虱A.maculatipennis互為姐妹群,表明他們的親緣關(guān)系較近。該結(jié)論與形態(tài)學(xué)研究的結(jié)果一致。4.基于DNA條形碼的近緣屬、種的分子鑒定本研究基于COI基因序列,以紋翅葉角飛虱Purohita theognis為外群,對葉角飛虱屬2個近緣種中華葉角飛虱P.sinica和臺灣葉角飛虱P.taiwanensis進(jìn)行了分子鑒定。結(jié)果表明:COI的種間遺傳距離明顯大于種內(nèi)遺傳距離;同種聚為1支,且支持度為100%。該結(jié)論與形態(tài)學(xué)研究的結(jié)果一致。基于COI基因序列,以角顏飛虱屬Arcofaciella作為外群,梯頂飛虱屬Arcofacies 4個種和突額飛虱屬Arcifrons 1個種進(jìn)行了遺傳距離和系統(tǒng)發(fā)育分析。結(jié)果表明,屬間遺傳距離為0.124~0.181,屬內(nèi)種間遺傳距離為0.131~0.191,屬間遺傳距離與種間遺傳距離出現(xiàn)重疊現(xiàn)象;NJ樹底部到端部依次出現(xiàn)的種類是花翅梯頂飛虱A.maculatipennis、莫里梯頂飛虱A.moliensis、突額飛虱A.arcifrontalis、條翅梯頂飛虱A.strigatipennis和梯頂飛虱A.fullawayi。5.基于形態(tài)學(xué)和DNA建立的新的分類單元本文依據(jù)形態(tài)學(xué)特征建立了1新屬,2新種,并利用DNA條形碼的分子數(shù)據(jù)支持了新分類單元的成立。新的分類單元分別是:新屬,類簇角飛虱屬Parabelocera gen.nov.;新種:透翅類簇角飛虱Parabelocera touchia sp.nov.、盈江竹飛虱Bambusiphaga yingjiangensis sp.nov.。新種模式標(biāo)本保存于貴州大學(xué)昆蟲研究所。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S433.3
【部分圖文】：

表 3-4 各數(shù)據(jù)組的序列堿基替換對統(tǒng)計(jì)ble 3-4 The sequence bases of each data group are substituted for statiii si sv R TT TC TA TG CC CA CG 群 387 36 37 0.97 145 29 25 2 55 9 1 1tal 387 35 37 0.95 145 29 25 2 55 9 0 1ii = Identical Pairs si = Transitionsal Pairs sv = Transversional Pairs R = Ts/Tv發(fā)育信號檢測P 距離與 R 值的關(guān)系分析 MEGA6.0 軟件對數(shù)據(jù)組的 P 距離與 R 值的關(guān)系進(jìn)行分析， 可知，數(shù)據(jù)組的 R 值隨 P 距離的增加而變化，其 R 值隨遺傳下降趨勢，最終趨向于與橫坐標(biāo)平行。

圖 3-2 COI 堿基替換飽和性分析Fig. 3-2 Relationship between P-distance and Tv/Ts based on COI gene由以上可知，COI 飽和性分析的結(jié)果顯示轉(zhuǎn)換和顛換的趨勢線為一條直上升趨勢，說明轉(zhuǎn)換和顛換均不存在飽和的趨勢，因此能夠提供進(jìn)化信 分子系統(tǒng)樹基于 NJ 法應(yīng)用 Kimura 2-parameter 模型構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，如圖 3-3。結(jié)果顯示：高原飛虱屬 Paranectopia 位于系統(tǒng)樹的最基部構(gòu)成單系群，形成的一支互為姐妹群；之后其余屬分為數(shù)支。按分出的先后順序?yàn)椋簩?Carinofrons、匙頂飛虱屬 Tropidocephala、（（羅里飛虱屬 Laurian虱屬 Epeurysa）+異脈飛虱屬 Specinervures）、（（圓翅飛虱屬 Yuanc虱屬 Bambusiphaga）+角顏飛虱屬 Arcofaciella）、（（葉角飛虱屬 Puro脊飛虱屬 Neocarinodelphax）+隆脊飛虱屬 Carinodelphax）、小頭飛

圖 3-3 基于 COI 構(gòu)建凹距飛虱族系統(tǒng)發(fā)育樹（NJ 法）Fig. 3-3 Phylogenetic tree based on COI for Tropidocephalini (NJ method)3 小結(jié)與討論小結(jié)：本研究基于 COI 基因序列，以長突飛虱屬 Stenocranus 作為外群，對凹距飛虱族 18 個屬的屬間系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，凹距飛虱族的原始類群為高原飛虱屬 Paranectopia；羅里飛虱屬 Lauriana 和短頭飛虱屬Epeurysa、竹飛虱屬 Bambusiphaga 和圓翅飛虱屬 Yuanchia、葉角飛虱屬 Purohita和新隆脊飛虱屬 Neocarinodelphax、馬來飛虱屬 Malaxa 和簇角飛虱屬 Belocera、突額飛虱屬 Arcifrons 和類簇角飛虱屬 Parabelocera 互為姐妹群，表明他們之間的親緣關(guān)系較近。COI 基因序列的 R 值為 0.97；P 距離與 R 值的關(guān)系分析顯示：R 值隨遺傳
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2868543