基于线粒体COI基因和核糖体ITS基因的常见纯绥螨(蜱螨亚纲:植绥螨科)系统发育研究

摘要

本研究运用线粒体基因和核糖体基因两种分子标记,通过扩增7种桔园常见钝绥螨的线粒体COI基因序列和3种桔园常见钝绥螨的核糖体ITS序列,结合GenBank中已上传的序列,用生物学软件进行比较和分析、构建系统发育树,试图阐明钝绥螨亚科属间、种间及同种螨不同地理种群之间的遗传组成特点及关系,以期为钝绥螨亚科的系统发生关系的探讨和桔园钝绥螨的应用提供理论基础。主要研究内容与结果如下:
　　 1.钝绥螨亚科5属15种COI基因序列系统分析
　　 测得7种钝绥螨COI基因部分序列长度均为453 bp,A+T平均含量为70.2％,有明显的A+T偏向性,。与已上传的钝绥螨COI基因序列进行比对分析,共检测到211个变异位点,不同种之间的变异度较高；不同地理种群碱基也存在一定的变异。
　　 基于COI基因序列构建的系统发育NJ、MP和ML,树拓扑结构大体一致,有些种的分支因算法的不同而略有差异。钝绥螨亚科5属间关系为:{[(部分小新绥螨属+部分钝绥螨属+肩绥螨属)+冲绥满属+真绥螨属]+(部分钝绥螨属+部分小新绥螨属)]}。三种系统发育树都显示:尼式真绥螨与芬兰真绥螨聚为一支,冲绥螨属4个种中K.corylosus与K.ericinus亲缘关系较近,K.langei与K.aberrans亲缘关系较近；钝绥螨属与小新绥螨属的8个种分支情况比较混乱。
　　 2.钝绥螨亚科6属18种ITS基因序列系统分析
　　 测得3种钝绥螨ITS序列长度为567～584 bp,A+T平均含量为59.9％,有一定的A+T偏向性,不同的地理种群之间碱基的组成完全一致。与已上传的钝绥螨ITS序列进行比对分析,在ITS1(329bp)、5.8S(184bp)和ITS2(87bp)三个区段中共检测到变异位点236个,主要集中在ITS1和ITS2中,5.8S较保守,整个87bp的5.8S区段只存在14个变异位点。这些变异位点中存在41对碱基转换,42对颠换,在ITS1、5.8S和ITS2三个区段共有72个碱基或片段的插入／缺失。
　　 基于ITS构建的系统发育树显示钝绥螨亚科6属关系为:{[(部分小新绥螨属+部分钝绥螨属+肩绥螨属)]+[(伊绥满属+真绥螨属)+(部分钝绥螨属+部分小新绥螨属+冲绥螨属)]}。从遗传距离与系统发育树来看,真绥螨属中E.nicholsi与E.ovalis的亲缘关系最近(遗传距离:0.011),与E.concordis的亲缘关系最远(遗传距离:0.025)；真绥螨属的4种螨相聚后与伊绥螨属的I.degenerans聚为一支,伊绥螨属与真绥螨属的亲缘关系较近。肩绥螨属与小新绥螨属和钝绥螨属的亲缘关系较近；冲绥螨属与钝绥螨属的亲缘关系较近；基于ITS基因构建的系统发育树也显示小新绥螨属与钝绥螨属8种的关系混乱,分支时交替出现,没有明显的分为两支。
　　 基于线粒体COI基因和核糖体ITS基因计算的遗传距离和构建的系统发育树都显示:真绥螨属分子系统学分类支持它们形态分类的地位,伊绥螨属与真绥螨属的亲缘关系较近；肩绥螨属和冲绥螨属与小新绥螨属和钝绥螨属的亲缘关系较近；然后小新绥螨属与钝绥螨属内种的关系混乱,这两属的种类归属变更较为频繁,事实上,吴伟南等(2009)区分两者为两个亚属也仅仅是依据Z5毛长度是否超过背板宽度的1／2来确认。本实验结果支持它们是同一属的观点。