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

【目的】元宝枫刺胫广肩小蜂Eurytoma acutibialis Yang,Liu 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 HiSeq TM 4000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 genes,PCGs)的核苷酸序列,应用贝叶斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(maximum likelihood,ML)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15849 bp,A+T含量为82.00%,由37个基因组成,包括13个PCGs、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区(control region,CR)。13个PCGs中,使用频率由高到低的氨基酸依次为Leu,Ile,Met,Phe和Asn;13个PCGs均以标准的ATN(ATT,ATG和ATA)为起始密码子,并以传统的TAA/TAG为终止密码子。22个tRNA基因中,trnI缺受体臂,trnF缺TΨC臂,trnS1缺DHU臂,trnS2的DHU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-nad1-cytb-nad6-nad4L-nad4-nad5发生倒置,16个tRNA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.ZJUH 2016013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。