斯氏珀蝽和青革土蝽的線粒體基因組及系統(tǒng)發(fā)育分析

林興雨, 宋 南

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,河南 鄭州 450002)

蝽總科(Pentatomoidea)是半翅目(Hemiptera)異翅亞目(Heteroptera)蝽次目(Pentatomomorpha)中物種數(shù)量最多的一個類群。目前,全世界有18個科1 410個屬超過8 000個已知種被描述[1]。蝽總科的大多數(shù)昆蟲以糧食作物或野生植物為食,有些是農(nóng)業(yè)和林業(yè)上重要的經(jīng)濟(jì)害蟲[2];但有些屬于天敵昆蟲,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上被用于害蟲的生物防治[3]。

斯氏珀蝽 (PlautiastaliScott, 1874)屬于蝽總科蝽科(Pentatomidae),是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上危害較嚴(yán)重的一種昆蟲。若蟲有5個齡期,整個若蟲期約1個月,成蟲壽命較長,一般為半個月至1個月,有一定的趨光性,一年發(fā)生2代[4-5]。目前,有關(guān)斯氏珀蝽的研究較少,主要集中在生物學(xué)和昆蟲-微生物腸道共生關(guān)系方面[5-6]。青革土蝽(MacroscytusjaponensisScott, 1874)屬于蝽總科土蝽科(Cydnidae)。有關(guān)該蟲的研究很少,僅Zhu et al[7]曾對青革土蝽進(jìn)行了簡要描述。由上可知,有關(guān)斯氏珀蝽和青革土蝽的分子結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系尚不明確。

昆蟲線粒體基因組呈環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu),由37個基因組成,即13個蛋白質(zhì)編碼基因(protein-coding genes, PCGs)、2個核糖體RNA基因(ribosomal RNA genes, rRNAs)、22個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA基因(transfer RNA genes, tRNAs),還有非編碼控制區(qū)[8-10]。通過研究昆蟲線粒體基因組可獲得其分子進(jìn)化的關(guān)鍵信息,如核苷酸組成、密碼子的使用頻率和進(jìn)化率等[11]。高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展,使得昆蟲線粒體基因組較易通過組裝而得到,且因其具有保守的基因排列和母系遺傳等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于昆蟲的分子進(jìn)化、生物地理學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育等研究[12-18]。

本研究利用高通量測序技術(shù)獲得斯氏珀蝽和青革土蝽完整的線粒體基因組數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建蝽總科的系統(tǒng)發(fā)育樹,為更好地理解蝽總科下科級和種級水平的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系提供依據(jù)。……