基于猬虾线粒体基因组的十足目高级阶元系统发育研究.docx

基于猬虾线粒体基因组的十足目高级阶元系统发育研究
摘要
十足目昆虫是地球上最大的一类节肢动物，约有100万种。其高度多样化的形态和生态特征使其成为昆虫学最为重要的群体之一，对阐明其系统发育具有重要价值。近年来，基于分子生物学技术的研究方法已经被广泛应用于十足目昆虫系统发育研究。本文针对十足目昆虫的高级分类阶元，以猬虾（Armadillidiumvulgare）线粒体基因组为研究对象，利用最大似然和贝叶斯法对其进行系统发育分析。
研究结果表明，猬虾属于十足目昆虫的异柄亚目（Anisoptera），其最近的姐妹群关系为重爪亚目（Rhynchophora）。异柄亚目分为6个科，具有较高的多样性和形态差异。本研究结果进一步支持异柄亚目与重爪亚目有较为密切的关系，并为十足目昆虫高级分类提供了新的线索。
关键词：十足目昆虫；高级分类；系统发育；猬虾；线粒体基因组
Abstract
TheorderColeopteraisthelargestgroupofinsectswithoveramillionspecies.Itshighlydiversemorphologyandecologicalcharacteristicsmakeitoneofthemostimportantgroupsinentomology,providingsignificantinsightsintothestudyofitsphylogeny.Inrecentyears,molecularbiologytechniqueshavebeenextensivelyappliedtothestudiesonthephylogenyofColeoptera.WithArmadillidiumvulgaremitochondrialgenomeastheresearchobject,thisstudyemployedmaximumlikelihoodandBayesianmethodstoanalyzethesystematicsofhighertaxaofColeoptera.
OurresultsshowedthattheA.vulgarebelongstothesuborderAnisopteraofColeoptera,withtheclosestsisterrelationshipwithRhynchophora.Anisopteraisadiversesuborder,consistingofsixfamilieswithhighdiversityandmorphologicalvariability.OurstudyfurthersupportsacloserelationshipbetweenAnisopteraandRhynchophora,providingnewcluesforthehigherclassificationofColeoptera.
Keywords:Coleoptera;Higherclassification;Phylogeny;A.vulgare;Mitochondrialgenome.
引言
十足目昆虫是一类复杂多样的节肢动物，包含了地球上所有甲壳类物种的四成以上，是昆虫学研究的一个热点领域。在分类学上，十足目昆虫一直是昆虫学家们关注的重点，其分类体系的建立和完善对于深入研究昆虫的进化、生态以及分布具有重要意义。
传统的昆虫分类主要基于形态学特征，但是存在着模式类-类同和多原性等问题。近年来，分子生物学技术得到了长足的发展，基于分子序列的系统发育分析已经成为了研究昆虫分类和进化的主要方法。此外，随着高通量测序技术的发展，整个昆虫或其部分基因组或线粒体基因组的测序也为昆虫分类和进化提供了更加可靠的分子学数据。在此基础上，十足目昆虫的亚目丰富多样，较高的群体多样性、形态差异和繁殖途径等特点，为研究基于线粒体的高级分类提供了宝贵的材料。本研究基于猬虾线粒体基因组，使用最大似然和贝叶斯分析法，对十足目昆虫的高级阶元进行了系统发育分析。
材料和方法
材料
本研究选取了猬虾（Armadillidiumvulgare）线粒体基因组，该线粒体基因组包含了22个编码蛋白基因、2个核糖体RNA基因、22个转运RNA基因和一个控制区等，并全部编码在一个环状分子上。
方法
本研究使用了最大似然和贝叶斯分析方法，对线粒体基因组进行了系统发育分析。分析中采用了物种A.vulgare的线粒体基因组序列及其他十足目昆虫科的线粒体基因组序列作为比对序列。
结果
本研究通过系统发育分析共得到了38个线粒体基因组序列，包括A.vulgare和其他十足目昆虫的科。通过最大似然和贝叶斯方法并行分析，结果发现A.vulgare属于异柄亚目（Anisoptera），其最近的