直翅目昆虫的比较及进化线粒体基因组学研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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直翅目昆虫的比较及进化线粒体基因组学研究

项目名称：直翅目昆虫的比较及进化线粒体基因组学研究
项目类别：面上项目
批准号：30470238
申请代码：C040204
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：黄原
负责人职称：教授
依托单位：陕西师范大学
批准年度：2004

中文摘要：

采用长距PCR扩增的线粒体DNA产物经限制性内切酶酶切后凝胶分离与克隆的直接测序策略，分析8种直翅目昆虫线粒体基因组的组织结构及其序列特征，包括线粒体基因排列顺序及总体碱基组成、控制区及非编码区分析、13种蛋白质编码基因分析、2种rRNA和22种tRNA基因序列及二级结构分析、蛋白质基因的密码子使用和变异分析等。在此基础上比较直翅目昆虫线粒体基因组在亚种、近缘属、科、总科和亚目5个分类阶元水平上在基因排列顺序、序列变异程度和结构RNA的二级结构特征等方面的变异水平，揭示线粒体基因组的进化特征。最后通过总结8种直翅目昆虫线粒体基因组的所有可用结构和序列数据，构建直翅目总科水平的进化关系并探讨线粒体基因组进化与直翅目类群进化的关系。本项目是首次对昆虫纲一个目的主要代表类群的线粒体基因组进行详细的基因组织结构和序列进化的研究，将对阐明直翅目的起源和进化及昆虫线粒体基因组的进化有重大的科学意义。

中文主题词：直翅目；线粒体基因组，进化，系统发育，

英文摘要：

Orthoptera; Mitochondrial geno

英文主题词： Orthoptera; Mitochondrial geno

结论摘要：

采用长距PCR扩增的线粒体DNA产物经PCR步移法并结合克隆测序策略，测定并分析了22种直翅目昆虫线粒体基因组的组织结构及其序列特征，包括线粒体基因排列顺序及总体碱基组成、控制区及非编码区分析、13个蛋白质编码基因分析、2个 rRNA和22个tRNA基因序列及二级结构分析、蛋白质基因的密码子使用和变异分析等。取得了以下一些重要的科学发现（1）在蟋蟀中发现了直翅目昆虫的第3种线粒体基因排列次序；（2）在疑钩额螽Ruspolia dubia中发现了一种到目前为止具有最短控制区（70bp）的线粒体基因组，该发现为研究线粒体控制区的功能提供了重要线索；根据这个线索获得了昆虫控制区保守的一致茎环结构；（3）在昆虫线粒体基因组中发现了一些类tRNA结构和tRNA二级结构异构体；（4）构建了3种蝗虫的srRNA和lrRNA的二级结构和所有22种蝗虫的22个tRNA的二级结构；（5）发现变色乌蜢Erianthus versicolor的线粒体基因排列顺序与螽亚目相同，且序列的进化速度比其他物种快；（6）通过总结22种直翅目昆虫线粒体基因组的所有可用结构和序列数据，构建了直翅目昆虫科和总科水平的进化树

成果综合统计