元宝枫籽象的重要天敌昆虫——元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组的测定与分析

作者: 时间:2023-09-30 点击数:

作者:刘慧慧1*,李恩杰1,曹亮明2,包青春3王小林3,辛学兵1,杨忠岐2*

单位:1.中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京九龙山暖温带森林国家长期科研基地;2.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业和草原局森林保护学重点实验室3.内蒙古科尔沁右翼中旗五角枫自然保护区管理局

摘要:【目的】元宝枫刺胫广肩小蜂EurytomaacutibialisYangLiu et Cao是我国元宝枫种实Acer truncatum的主要害虫元宝枫籽象Bradybatus sp.的寄生蜂,是调查元宝枫籽象时发现的一个新种,在控制元宝枫籽象上可发挥重要作用。为进一步了解该新寄生蜂,测定和分析元宝枫刺胫广肩小蜂的线粒体全基因组序列,从而为膜翅目(Hymenoptera)小蜂总科(Chalcidoidea)广肩小蜂科(Eurytomidae)昆虫系统分类和发育系统关系等研究提供分子生物学证据。【方法】采用Illumina HiSeqTM4000测序平台测定元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列,并进行拼接、注释和分析。基于膜翅目小蜂总科40种昆虫线粒体的13个蛋白质编码基因(protein-coding genesPCGs)的核苷酸序列,应用贝叶斯法(Bayesian inferenceBI)和最大似然法(maximum likelihoodML)构建系统发育树,分析元宝枫刺胫广肩小蜂与小蜂总科其他昆虫的系统发育关系。【结果】元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体基因组全长15 849bpA+T含量为82.00%,由37个基因组成,包括13PCGs2rRNA基因、22tRNA基因和1个非编码控制区(control regionCR)。13PCGs中,使用频率由高到低的氨基酸依次为Leu,IleMet,PheAsn13PCGs 均以标准的ATNATTATG ATA)为起始密码子,并以传统的TAA/TAG为终止密码子。22tRNA基因中trnl缺受体臂trnFTΨC 臂,trnS1DHUtrnS2DHU臂仅形成一个简单的环,其他均为典型的三叶草结构。基因发生显著重排其中基因簇nad2-nadl-cytb-nad6-nad4L-nad4-nad5发生倒置16tRNA基因出现重排。系统发育分析的结果高度支持广肩小蜂亚科(Eurytominae)的单系性,并显示元宝枫刺胫广肩小蜂与Eurytoma sp. ZJUH2016013亲缘关系最近。【结论】首次获得元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列;基于线粒体基因组的系统发育分析结果表明元宝枫刺胫广肩小蜂隶属于膜翅目广肩小蜂科广肩小蜂属Eurytoma,支持传统形态学分类结果。

期刊:昆虫学报,2023669):1233-1245

基金:中国林业科学研究院院基金重点项目(CAFYBB2020ZB005);国家自然科学基金项目(31700571

关键词:广肩小蜂科;元宝枫刺胫广肩小蜂;元宝枫籽象;线粒体基因组;基因重排