印度谷螟线粒体基因组测定及螟蛾总科系统发育分析  

Complete Mitochondrial Genome of Plodia interpunctella and phylogenetic analysis of Pyraloidea(Insecta: Lepidoptera)

作　　者：唐培安[1] 吴海晶[1] 王娟[2] 郭仲龙 袁明龙[2] 

机构地区：[1]南京财经大学食品科学与工程学院,江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心,南京210023 [2]兰州大学草地农业科技学院,草地农业生态系统国家重点实验室,兰州730020

出　　处：《中国科学：生命科学》2015年第9期890-900,共11页Scientia Sinica(Vitae)

基　　金：粮食公益性行业科研专项(批准号:201413007-2);国家科技支撑计划(批准号:2013BAD17B01);国家自然科学基金(批准号:31000828);江苏省高校优势学科建设工程资助项目

摘　　要：线粒体基因组广泛应用于昆虫系统进化、种群遗传学及谱系地理学等众多研究领域.印度谷螟(Plodia interpunctella)属鳞翅目螟蛾科,是世界性重要仓储害虫.为了深入了解螟蛾总科昆虫的系统进化关系,本研究测定并分析了印度谷螟的全线粒体基因组.印度谷螟线粒体基因组全长15264 bp,包括13个蛋白编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和一个大的非编码区(线粒体控制区).比较线粒体基因组学分析表明,线粒体基因组的基因排序、碱基组成、密码子使用、控制区的序列结构以及转运RNA基因的二级结构,在已测的25种螟蛾总科昆虫中高度保守.线粒体蛋白编码基因的进化模式分析表明,13个基因的进化速率在螟蛾科和草螟科间存在明显差异.基于13个蛋白编码基因对螟蛾总科的9个亚科的系统发育分析显示,贝叶斯树和最大似然树均高度支持螟蛾科和草螟科为2个单系群.在螟蛾科中,斑螟亚科与丛螟亚科具有更近的亲缘关系.草螟科包括2个分支,一支由野螟亚科和斑野螟亚科构成,另一支包括草螟亚科、水螟亚科、苔螟亚科和禾螟亚科等4个亚科.Insect mitochondrial genome （mitogenome） has been widely used in systematic evolution, population genetics and phylogeographics. Plodia interpunctella is an important stored product pest worldwide. To better understand the phylogeny and evolution of Pyraloidea, we sequenced and annotated the complete mitogenome of P. interpunctella. This mitogenome is 15264 bp in length, and contains 13 protein-coding genes （PCGs）, two ribosomal RNA genes, 22 transfer RNA genes （tRNAs）, and a large non-coding region （mitochondrial control region）. Comparative mitogenomic analyses reveal that gene arrangement, base composition, codon usage, the sequence and structure of control region, and secondary structures of 22 tRNAs are well conserved within Pyraloidea. Evolutionary pattern analyses show that the evolutionary rates of 13 PCGs differ between Pyralidae and Crambidae. Phylogenetic analyses of nine subfamilies based on 13 PCGs data using Bayesian inference and maximum likelihood methods strongly support the monophyly of each family within Pyraloidea. Within Pyralidae, there is a closer relationship between Phycitinae and Epipaschiinae. Crambidae is composed of two main clades： one clade contains Pyraustinae and Spilomelinae, the other includes Crambinae, Nymphulinae, Scopariinae and Schoenobiinae.

关 键 词：昆虫 鳞翅目 螟蛾科 草螟科 线粒体基因组 系统发育 

分 类 号：Q963[生物学—昆虫学]