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基于进化树、距离和特征的DNA条形码方法研究——以百花山地区草螟科为例
  • ISSN号:2095-1353
  • 期刊名称:《应用昆虫学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q969.42[生物学—昆虫学]
  • 作者机构:[1]首都师范大学生命科学学院,北京100048, [2]中国科学院动物研究所动物进化与系统学重点实验室,北京100101
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31272340);北京市人才强教项目(PHR201107120).
中文摘要:

DNA条形码是一种快捷高效的分子鉴定新技术,近年来在动物分类学领域中得到迅速的发展和应用。在条形码的研究中有基于进化树、距离和特征3种常用的分析方法:第1种方法需要构建系统发育树,分析样本在树上的聚类情况;第2种方法依赖于物种种内和种间的序列差异;第3种则是通过一系列的诊断特征位点来鉴定物种。本研究扩增了北京百花山地区14种草螟科昆虫88个样本的线粒体细胞色素c氧化酶亚基I(mitochondrial cytochrome c oxidasesubunit I,COI)基因片段,分别基于进化树、距离和特征方法进行了分析,以探讨不同DNA条形码方法在草螟科物种鉴定中的可行性。结果表明:在使用邻接法(neighbor—joining,NJ)构建的系统发育树上,14个草螟物种各自聚成一个单系,均被成功区分。基于Kimura双参数模型计算遗传距离得出,种内和种内有一个明显的“barcodinggap”,且ABGD软件对样本的划分完全符合形态鉴定结果。在所有的草螟物种中都找到了诊断核苷酸位点,基于特征来鉴定草螟物种的成功率为100%。结果显示,这3种方法对于本研究中所涉及的草螟都具有较好的区分,基于COI基因的DNA条形码可以作为一种有效的工具在草螟科昆虫的物种鉴定中进行应用。

英文摘要:

DNA bareoding has recently been proposed as a promising tool for rapid and accurate species identification in a wide range of animal taxa. Three broad methods ( tree-based, distance-based and character-based) are commonly used. The first method requires the recovery of species as discrete clades (monophyly) on a phylogenetic tree. The second method is based on the degree of DNA sequence variation within and between species. The last method characterizes species through a series of diagnostic characters. To explore the feasibility of DNA barcoding based on different methods in the identification of Crambid moths, the COI genes of 88 samples belonging to 14 species of the Crambidae from Baihuashan were analyzed. The results show that samples belonging to the same species cluster in one monophyly and all species were successfully distinguished by the NJ phylogenetic tree. The intraspecific and interspecifie genetic distances were calculated using the Kimura-2-parameter model. An obvious barcoding gap between intraspecific and interspecific divergences for COI genes was found, while the groups automatically defined by ABGD perfectly match the groups defined by morphological characters. Diagnostic nucleotide positions were found in each species and the character-based barcode method successfully identified every species. This study indicates that the species within the Crambidae can be readilly distinguished using these three barcoding approaches based on the COl gene.

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期刊信息
  • 《应用昆虫学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国昆虫学会 中国科学院动物研究所
  • 主编:戈峰
  • 地址:北京朝阳区北辰西路1号院5号中科院动物所
  • 邮编:100101
  • 邮箱:entom@ioz.ac.cn
  • 电话:010-64807137
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-1353
  • 国内统一刊号:ISSN:11-6020/Q
  • 邮发代号:2-151
  • 获奖情况:
  • 96、2000年获中科院《优秀期刊三等奖》,92年获中国科协《优秀学术期刊一等奖》,2001进入“中国期刊”方阵,“双百”期刊,排名第96位
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3170