猫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

采用PCR步移法对猫蛱蝶Timelaea maculata线粒体基因组全序列进行了测定和分析.分析结果表明:猫蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为382 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同.猫蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1％).13个蛋白编码基因中除CO Ⅰ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子.COⅡ和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA、TAG为终止密码子.在所测得的22个tRNA基因中,除tRNAser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构.与其它多数鳞翅目昆虫一样,猫蛱蝶的A+T富含区中有一段由“ATAGAA”引导的保守的多聚T结构,长度为19 bp,并散在着一些长短不一的串联重复单元.     

柳紫闪蛱蝶线粒体基因组全序列及与相关蛱蝶类的比较分析(英文)

该文对柳紫闪蛱蝶Apaturailia(鳞翅目:蛱蝶科)的线粒体基因组全序列进行了测定,同时结合其它已知蛱蝶类的相应序列进行了比较分析。结果显示:柳紫闪蛱蝶的线粒体基因组(GenBankaccessionno.:JF437925)是一个15242bp的环状DNA分子,包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和22个tRNA基因。13个蛋白编码基因中,除了COI基因的起始密码子是CGA外,其余12个蛋白编码基因都具有标准的ATN起始密码子;柳紫闪蛱蝶与其它已测的10种蛱蝶在基因定位和排列顺序方面几乎相同,只是在非编码序列上存在细微的差异,其核苷酸的构成及密码子使用频率都处于鳞翅目昆虫的范围之内。22个的tRNA基因中,除了tRNASer(AGN)缺少DHU臂,其余的tRNA基因都显示为典型的三叶草结构。基因组共存在9处基因间重叠区(总长度为33bp)以及12个基因间隔区(总长为155bp,最长间隔是49bp,最短的是1bp)。在ND6和Cytb间的间隔区中还发现有(TA)23似微卫星结构。与其他蛱蝶类相似,403bp的AT富集区包含有ATAGA,ATTTA二个保守模块(一个21bp的poly-T,一个10bp的poly-A),以及二个似微卫星的重复结构((TA)10和(TA)7)。     

武铠蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】了解闪蛱蝶亚科属间及种间的分子系统进化关系。【方法】采用PCR步移法对武铠蛱蝶 Chitoria ulupi 线粒体基因组全序列进行了测定和分析。基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因的核苷酸序列构建了38种鳞翅目昆虫的系统发育树。【结果】分析结果表明,武铠蛱蝶线粒体基因组全长15 279 bp,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为391 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其他已知近缘种昆虫相同。武铠蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量（79.9％）。13个蛋白质编码基因中,COII以TTG作为起始密码子,COI以CGA作为起始密码子外,其余均为昆虫典型的起始密码子ATN。COII和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA^Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其他多数鳞翅目昆虫一样,武铠蛱蝶的A+T富含区中有一段由ATAGAA引导的保守的多聚T结构,长度为21 bp,并散布着一些长短不一的串联重复单元。系统发育树结果显示,总科级别的系统发育关系为：卷蛾总科＋（凤蝶总科＋（螟蛾总科＋(夜蛾总科＋蚕蛾总科＋尺蛾总科)））;在蛱蝶科物种中,武铠蛱蝶与猫蛱蝶Timelaea maculate 亲缘关系最近。【结论】基于分子标记构建的鳞翅目昆虫系统发育关系与传统的形态学分类结果基本一致。     

残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列及其系统学意义(英文)

对残锷线蛱蝶(Parathymasulpitia)(鳞翅目:蛱蝶科)线粒体基因组全序列进行了测定。结果表明:残锷线蛱蝶线粒体基因组全序列全长为15268bp,除了在trnS1(AGN)和trnE基因之间有一段121bp长的基因间隔外,其基因的排列顺序及排列方向与大多数已测鳞翅目物种基本一致。在蛋白质编码基因中,除cox1以CGA作为其起始密码子之外,其余12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子。此外,除nad4基因以单独的T为终止密码子,其余12个蛋白质编码基因都以TAA结尾。除trnS1(AGN)缺少DHU臂之外,22个tRNA基因都显示典型的三叶草形二级结构。除A+T富集区外的非编码序列中,线粒体基因组共含有11个基因间隔区。其中,最长的一个121bp的基因间隔区位于trnS1(AGN)和trnE之间,其A+T含量高达100%。另外,和其他鳞翅目物种一样,在其A+T富集区的3’端有一段长达18bp的poly-T结构。A+T富集区内部没有明显的小卫星样多拷贝重复序列,而含有一些微卫星样的重复结构。本研究基于13种蛋白编码基因序列的组合数据,用最大似然法和贝叶斯法对蛱蝶科几个主要亚科间共9个代表物种间的系统发生关系进行了分析。结果表明,本研究的结果与前人的分子系统学研究结论基本吻合(其中,线蛱蝶亚科和釉蛱蝶亚科互为姐妹群),而与形态学的研究结论不一致。     

大紫蛱蝶线粒体基因组全序列分析

通过PCR步移法对大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana线粒体基因组全序列进行了测定和分析。分析结果表明:大紫蛱蝶线粒体基因组全长15233bp,包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及长度为381bp的非编码区。A、T、C、G碱基含量分别为39.7%、40.2%、12.2%、7.9%。9个蛋白编码基因和14个tRNA基因在J链编码,其余4个蛋白编码基因和8个tRNA基因在N链编码,基因排列顺序与其它已知鳞翅目昆虫相同。13个蛋白编码基因中除COⅠ以CGA作为起始密码外,其余蛋白质基因均以ATN作为起始密码子,终止密码子多数为典型的TAA、TAG,只有COⅡ和ND4以单独的T作为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNA Ser(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其它多数鳞翅目昆虫一样,大紫蛱蝶的非编码区序列中散在着一些长短不一的串联重复单元,在与其近缘物种非编码区的比较当中并未发现共同的保守序列区。     

大卫绢蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

目前有关蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究报道还不多见。本文利用long PCR和引物步移法得到大卫绢蛱蝶Calinaga davidis的线粒体基因组全序列, 同时就其基因组成和结构特点作了初步分析。结果显示： 其基因组全长为15 267 bp (GenBank登录号为HQ658143), 包括13个蛋白质编码基因(ATP6, ATP8, COI-III, ND1-6, ND4L, Cytb)、22个tRNA基因、2个rRNA基因(16S和12S)以及非编码的控制区。与其他鳞翅目昆虫相一致, 其基因组未出现基因重排现象。基因组共包含11个基因间隔区,总长度为130 bp, 间隔长度1~46 bp, 最大间隔在tRNA^Gln与ND2基因之间; 基因间共存在13处重叠, 总长度为66 bp, 重叠碱基数1~35 bp, 最长的重叠区位于COII与tRNA^Lys基因。lrRNA和srRNA基因长度分别为1 337 bp和773 bp; 除tRNA^Ser(AGN)缺少二氢尿嘧啶臂(DHU stem), 在相应的位置上只形成一个简单环外, 其余的tRNA基因都能形成典型的三叶草结构。13个蛋白编码基因总长度为11 247 bp, 共有3 737个密码子, 它们的碱基组成和密码子的使用具有明显的偏倚性; 除COI外(起始密码子TTG), 其余的12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子; COI基因终止密码子为不完全T, ND4基因终止密码子为不完全TA, 其余基因都以TAA为终止密码子。A+T丰富区全长为389 bp, A+T含量高达92.0%, 其中存在2段类似微卫星的重复序列(TA)₆和(AAT)₄。本文的研究结果为探讨绢蛱蝶亚科在蛱蝶科中的系统学地位及其与其他亚科间的系统发生关系等问题提供了重要的分子生物学数据。     

丝带凤蝶线粒体基因组全序列及其系统学意义(英文)

锯凤蝶类与凤蝶科其他类群的系统发生关系及其分类学地位一直存在争议。本研究采用PCR和long PCR技术测定了属于锯凤蝶类的丝带凤蝶Sericinus montelus线粒体基因组全序列; 结合已有的其他凤蝶科物种的相应序列数据, 基于13个蛋白质编码基因重建了凤蝶科主要类群的系统发生树, 探讨了它们之间的系统发生关系。基因组分析结果表明： 丝带凤蝶线粒体基因组全长15 242 bp, 包括13个编码蛋白基因(ATP6, ATP8, COⅠ-Ⅲ, ND1-6, ND4L和Cytb)、 22个tRNA基因、 16S和12S rRNA基因以及非编码的控制区; 基因组A, T, G和C含量分别为40.1%, 40.8%, 7.4%和11.7%, 表现出明显的AT偏倚。所有的蛋白质编码基因都使用标准的起始密码子(ATN); 除ND4 和 ND4L基因使用单个的T作为终止密码子外, 其余蛋白编码基因都使用了标准的终止密码子(TAA)。除丝氨酸 tRNA的二氢尿苷突环缺失外, 所有tRNA基因都形成典型的三叶草型结构。基因组中共存在12个大小介于2~65 bp之间的基因间隔区以及15个大小介于1~8 bp之间的基因重叠区, 其中, 存在于COⅡ和tRNA^Lys之间的24 bp的间隔区在其他鳞翅目昆虫中未曾见到。以邻接法和最大简约法并基于13个蛋白质编码基因序列对凤蝶科进行了系统发生分析。结果显示, 丝带凤蝶和中华虎凤蝶Luehdorfia chinensis先构成一个支系, 再和冰清绢蝶Parnassius bremeri构成姊妹群; 表明锯凤蝶类应作为族级分类单元归于凤蝶科下的绢蝶亚科。     

菜粉蝶线粒体基因组的全序列测定和分析

目前关于蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究还不多见。本研究通过长PCR和引物步移法对菜粉蝶Pieris rapae Linnaeus线粒体基因组全序列进行了测定和初步分析。结果表明：菜粉蝶线粒体基因组全长15 157 bp, 包含13个蛋白编码基因、22个tRNA和2个rRNA基因以及1个非编码的控制区域, 它们的长度分别是11 196 bp, 1 474 bp, 2 093 bp和393 bp。37个基因的位置与已报道的其他蝶类基本一致, 共有10对基因间存在总共59 bp的重叠, 重叠碱基数在1~35 bp之间; 基因间隔序列共计13处120 bp, 间隔长度1~46 bp不等, 最大的基因间隔46 bp, 位于tRNA^Ile和tRNA^Gln基因之间。另外, 基于13个蛋白质编码基因的氨基酸序列, 重建了基于蛋白质编码基因序列数据的11种代表性蝶类的NJ和MP系统树。结果表明:凤蝶类(包括凤蝶和绢蝶)为一大支系, 粉蝶类、 灰蝶类与蛱蝶类(包括蛱蝶、 珍蝶)构成另一大支系。结果不支持粉蝶科与凤蝶科（包括凤蝶类和绢蝶类）构成单系群, 却显示粉蝶科、 灰蝶科和蛱蝶科的组合为单系群。     

斐豹蛱蝶的繁殖生物学研究

在重庆进行了斐豹蛱蝶Argyreus hyperbius(L.)室内饲养和繁殖生物学研究。在自然光照条件下,室内温度22～25℃,相对湿度50%～80%,成虫喂10%的蜂蜜溶液,幼虫食堇菜科的植物,在此条件下,可进行自然交配、产卵;幼虫在盒内能正常生长发育并化蛹、羽化;同时在自然变温条件下,对斐豹蛱蝶蛹的发育起点温度和有效积温进行了研究,结果表明,发育起点温度为(14.10±0.19)℃,有效积温为68.33日·度。     

利用线粒体COII基因序列对中国尾蛱蝶属系统分化的研究(鳞翅目:蛱蝶科)

利用线粒体C0II基因序列分析法,研究了我国尾蛱蝶属5种蝴蝶的系统分化.结果表明,在尾蛱蝶属5个种的12个样品中,405 bp长的COII片段有11.4%的位点为多态性位点,大部分的碱基改变是转换.各物种内不同个体间的差异明显小于不同物种间的差异,种内个体间的差异一般为0.5%～1.5%,各物种间的差异绝大多数在4%以上.利用最大似然性法构建的尾蛱蝶属聚类关系图显示,尾蛱蝶属蝴蝶分为两大分支,一支包括大二尾蛱蝶、二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶,另外一个分支包括窄斑凤尾蛱蝶和黑凤尾蛱蝶聚在一起.在大二尾蛱蝶、二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶这一分支中,大二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶的亲缘关系较近,而二尾蛱蝶较远.这些分子系统学的结果均与形态学的结果相一致,是对形态分类的有力支持.     

Complete mitochondrial genome of the nerippe fritillary butterfly, Argynnis nerippe (Lepidoptera: Nymphalidae)

The complete mitochondrial genome sequence of the nerippe fritillary butterfly, Argynnis nerippe, which is listed as an endangered species in Korea, is described with an emphasis on the A+T-rich region. The 15,140-bp long circular molecule consisted of 13 protein-coding genes, two rRNA genes, 22 tRNA genes and 1 control region, known in insect as the A+T-rich region, as found in typical metazoans. The 329-bp long A+T-rich region located between srRNA and tRNA(Met) possessed the highest A/T content (95.7%) than any other region of the genome. Along with the several conserved sequences found typically in the lepidopteran insects the genome contained one tRNA(Met)-like and tRNA(Leu)(UUR)-like sequence in the A+T-rich region.     

利用线粒体CO II基因序列对中国尾蛱蝶属系统分化的研究

利用线粒体COII基因序列分析法,研究了我国尾蛱蝶属5种蝴蝶的系统分化。结果表明,在尾蛱蝶属5个种的12个样品中,405 bp长的COII片段有11.4%的位点为多态性位点,大部分的碱基改变是转换。各物种内不同个体间的差异明显小于不同物种间的差异,种内个体间的差异一般为0.5%～1.5%,各物种间的差异绝大多数在4%以上。利用最大似然性法构建的尾蛱蝶属聚类关系图显示,尾蛱蝶属蝴蝶分为两大分支,一支包括大二尾蛱蝶、二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶,另外一个分支包括窄斑凤尾蛱蝶和黑凤尾蛱蝶聚在一起。在大二尾蛱蝶、二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶这一分支中,大二尾蛱蝶和忘忧尾蛱蝶的亲缘关系较近,而二尾蛱蝶较远。这些分子系统学的结果均与形态学的结果相一致,是对形态分类的有力支持。     

蛱蝶翅鳞片的超微结构观察

对我国东北地区典型常见蛱蝶科15属20种蝴蝶翅鳞片的超微结构进行了扫描电镜观察。结果显示：蛱蝶翅鳞片形态上可分为窄叶形、阔叶形和圆叶形3种,鳞片长65～135 μm,宽35～85 μm,间距48～112 μm。蛱蝶翅鳞片的超微结构可分为拱桥形、棋盘形和筛孔形3 种。拱桥形结构和棋盘形结构比较接近,二者与筛孔形结构差异较明显。在已观察的种类中,线蛱蝶属红线蛱蝶翅鳞片上的纵肋突起最小（200 nm×300 nm）,闪蛱蝶属柳紫闪蛱蝶翅鳞片上的纵肋突起最大（590 nm×560 nm）。鳞片具有相似的形状、结构和排列,尤其是同属蝴蝶翅鳞片超微结构的形状和尺寸差异较小,表明它们之间的亲缘关系接近。     

Complete mitochondrial genome of Kallima inachus (Lepidoptera: Nymphalidae: Nymphalinae): comparison of K. inachus and Argynnis hyperbius

In this paper, we sequenced the complete mitochondrial genome of Kallima inachus (Lepidoptera: Nymphalidae: Nymphalinae), which is considered a rare species in China. The genome is 15,183 bp in size. Its gene arrangement pattern was identical with those of Argynnis hyperbius. We compared the mitochondrial genome of K. inachus with that of A. hyperbius. Nucleotide sequence similarity between the two whole mitochondrial genomes was 85.92%, and the relatively low similarity seems to indicate that the two species are distinctly separated on the species level. The information on the mitochondrial genome comparison of the two species is discussed in detail in this paper.     

Complete mitochondrial genome of Saturnia jonasii (Lepidoptera: Saturniidae): Genomic comparisons and phylogenetic inference among Bombycoidea

The complete mitochondrial genome (mitogenome) of Saturnia jonasii (Lepidoptera: Saturniidae) was sequenced and compared to those of 19 other bombycoid species. Furthermore, the mitogenome sequences were used to infer phylogenetic relationships among bombycoid species. The 15,261-bp Saturnia jonasii mitogenome contained the typical sets of genes and gene arrangements found in majority of Lepidoptera. All Bombycoidea species, including Saturnia jonasii, have a 15–33-bp spacer sequence at the trnS₂-ND1 junction. The phylogenetic reconstruction of bombycoid species consistently and strongly supported monophylies of the families, Saturniidae, Bombycidae, and Sphingidae, based on Bayesian inference (BI) and maximum-likelihood (ML) methods. Among these families, the Bombycidae and Sphingidae species consistently showed a sister relationship, regardless of data partitions; the BI method strongly supported this relationship, whereas it was moderately supported using the ML method.     

Highly polymorphic microsatellite loci for Speyeria idalia (Lepidoptera: Nymphalidae)

Four polymorphic microsatellite loci were identified in the butterfly Speyeria idalia. We constructed a phagemid library and screened approximately 120 000 inserts. Probing with GT15, we identified 36 positives and designed polymerase chain reaction (PCR) primers for 12 potential loci. Of those loci, only four consistently produced polymorphic, diallelic PCR products in the expected size range. These results are consistent with previous studies concerning the low frequency of microsatellite loci in the lepidoptera, although these four loci are highly polymorphic and therefore likely to provide information on the fine scale genetic structure among populations in this species.     

The complete mitochondrial genome of the fall webworm,Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae)

The complete mitochondrial genome (mitogenome) of the fall webworm, Hyphantria cunea (Lepidoptera: Arctiidae) was determined. The genome is a circular molecule 15 481 bp long. It presents a typical gene organization and order for completely sequenced lepidopteran mitogenomes, but differs from the insect ancestral type for the placement of tRNA^Met. The nucleotide composition of the genome is also highly A + T biased, accounting for 80.38%, with a slightly positive AT skewness (0.010), indicating the occurrence of more As than Ts, as found in the Noctuoidea species. All protein-coding genes (PCGs) are initiated by ATN codons, except for COI, which is tentatively designated by the CGA codon as observed in other lepidopterans. Four of 13 PCGs harbor the incomplete termination codon, T or TA. All tRNAs have a typical clover-leaf structure of mitochondrial tRNAs, except for tRNA^Ser(AGN), the DHU arm of which could not form a stable stem-loop structure. The intergenic spacer sequence between tRNA^Ser(AGN) and ND1 also contains the ATACTAA motif, which is conserved across the Lepidoptera order. The H. cunea A+T-rich region of 357 bp is comprised of non-repetitive sequences, but harbors several features common to the Lepidoptera insects, including the motif ATAGA followed by an 18 bp poly-T stretch, a microsatellite-like (AT)₈ element preceded by the ATTTA motif, an 11 bp poly-A present immediately upstream tRNA^Met. The phylogenetic analyses support the view that the H. cunea is closerly related to the Lymantria dispar than Ochrogaster lunifer, and support the hypothesis that Noctuoidea (H. cunea, L. dispar, and O. lunifer) and Geometroidea (Phthonandria atrilineata) are monophyletic. However, in the phylogenetic trees based on mitogenome sequences among the lepidopteran superfamilies, Papillonoidea (Artogeia melete, Acraea issoria, and Coreana raphaelis) joined basally within the monophyly of Lepidoptera, which is different to the traditional classification.     

基于线粒体16S rDNA序列探讨蛱蝶科(鳞翅目, 蝶亚目)主要分类群的系统发生关系

本文测定了蛱蝶科7亚科27种蛱蝶和斑蝶科2种蝴蝶的线粒体16S rRNA基因部分序列,并从GenBank中下载了6种蛱蝶的同源序列。以斑蝶科的幻紫斑蝶和绢斑蝶作外群,通过遗传分析软件对这些序列进行了比较分析,用邻接法和贝叶斯法重建了蛱蝶科的系统发育树,探讨了蛱蝶科主要类群间的系统发育关系。序列分析的结果显示:经比对处理后获得494bp长度序列,其中有可变位点206个,简约信息位点145个;A T平均含量78.4%,C G平均含量为21.6%,具A、T偏倚性。分子系统树显示:蛱蝶亚科并非单系群;蛱蝶族中眼蛱蝶属应移入斑蛱蝶族;闪蛱蝶和蛱蝶亚科与蛱蝶亚科具有较近的系统关系;结果支持豹蛱蝶和釉蛱蝶合为一亚科即釉蛱蝶亚科;支持将秀蛱蝶和蛱蝶亚科从线蛱蝶亚科中分离出来。     

The complete mitochondrial genome of Eterusia aedea (Lepidoptera,Zygaenidae) and comparison with other zygaenid moths

Zygaenidae comprises >1036 species, including many folivorous pests in agriculture. In the present study, the complete mitochondrial genome (mitogenome) of a major pest of tea trees, Eterusia aedea was determined. The 15,196-bp circular genome contained the common set of 37 mitochondrial genes (including 13 protein-coding genes, two rRNA genes, and 22 tRNA genes) and exhibited the similar genomic features to reported Zygaenidae mitogenome. Comparative analyses of Zygaenidae mitogenomes showed a typical evolutionary trend of lepidopteran mitogenomes. In addition, we also investigated the gene order of lepidopteran mitogenomes and proposed that the novel gene order trnA-trnR-trnN-trnE-trnS-trnF from Zygaenidae and Gelechiidae and most other gene rearrangements of this tRNA cluster evolved independently. Finally, the mitogenomic phylogeny of Lepidoptera was reconstructed based on multiple mitochondrial datasets. And all the phylogenetic results revealed the sister relationships of Cossoidea and Zygaenoidea with both BI and ML methods, which is the first stable mitogenomic evidence for this clade.