基于足基骨片和18srdna现生六足动物系统发育的研究

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1、ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C.:NO:20081102ADissertationfortheDegreeofM.SciencePhylogeneticAnalysisofExistingHexapodabasedonPleuralScleritesand18SrDNACandidate：NingJingSupervisor：Prof.RenGuo-DongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpecialty：ZoologyUniversity：HebeiUniversityDateofOralExam

2、ination：June,2012摘要本研究针对目前昆虫学界存在争议的3个热点问题展开：1）六足动物起源于泛甲壳动物，它与哪类甲壳动物的关系最近？2）六足动物总纲是单系起源还是多系起源？3）六足动物各组成类群之间的亲缘关系是什么？采用比较形态学和分子分类学相结合的研究方法获得的分析数据，对上述3个问题做出了初步解答：一、形态学研究：选择部分目的代表性昆虫，集中研究和分析足基骨片结构特征及其在不同昆虫类群中的衍化，尤其是具翅昆虫足基骨片演化后期与翅的演化关系。构建的系统发育树显示，昆虫的足基骨片遵循着从简单到复杂再到简单的演化方向；上基侧片扩展延伸覆盖整个后胸侧面，骨片数由少到多，

3、最后又减少；基侧片趋于消失；建立的系统树显示古翅类与新翅类的关系是Ephemeroptera+(Odonata+Neoptera)；新翅类内部系统发育关系是Plecoptera+(Megaloptera+Neuroptera+(Orthoptera+(Hemiptera+(Coleoptera+(Mecoptera+Lepidoptera+(Hymenoptera+Diptera))))))。二、分子分类学研究：将18SrDNA应用于六足动物总纲的系统发育关系和分类地位分析，分别讨论了全变态类昆虫内部的系统发育关系和分类地位，以及六足总纲的系统发育关系和分类地位，结合甲壳动物的研

4、究成果讨论了六足动物的起源与单系性问题。所有使用到的18SrDNA序列信息均来自GenBank，包括多足总纲唇足纲1种，甲壳动物亚门的软甲纲4目6种，桡足纲4目7种，鳃足纲2目7种，介形纲3目5种，六足动物总纲的原尾纲1目1种，弹尾纲1目2种，双尾纲1目1种和昆虫纲30目56种。使用NJ法、ML法和贝叶斯法建树的系统发育树，初步显示了六足动物各相关类群的进化关系是：(1)全变态类昆虫分为3个分支：1）双翅目+捻翅目；2）鞘翅目+(广翅目+(蛇蛉目+脉翅目))；3）膜翅目+(蚤目+长翅目)+(鳞翅目+毛翅目)，支持衡翅类观点;(2)低等六足动物3个纲的系统发育关系是：（原尾纲+双尾

5、纲）+弹尾纲；狭义昆虫纲中各类群的系统发育关系为：衣鱼目+（石蛃目+（蜻蜓目+（蜉蝣目+（（（缨翅目+（半翅目+（啮目+虱目）））+（（直翅目+（（等翅目+（螳螂目+蜚蠊目））+（缺翅目+革翅目+襀翅目）））+（纺足目+蛩蠊目+竹节虫目）））+全变态类），不支持缺尾纲或近昆虫纲;(3)推测的甲壳动物和六足动物的总体系统发育关系是：（背甲目+无背甲目）+（壮肢目+（弹尾纲+速足介目）+（海介虫目+（等足目+十足目）+（（原尾纲+双尾纲）+（围胸目+端足目）））+（（猛水蚤目+（哲水蚤目+（杯口水蚤目+剑水蚤目）））+昆虫纲））；鳃足纲和桡足纲的单系性得到了很好的支持，介形纲和软甲纲

6、都不是单系群；不支持六足总纲是单系群，但支持狭义昆虫纲是单系；狭义昆虫纲的姐妹群是桡足类。关键词：泛甲壳动物;六足动物；足基骨片；后胸侧板；18SrDNA；分子系统学AbstractThisresearchisfocusedonthethreehotpointscontentiousininsectsystematics:1)HexapodaoriginatedinthePancrustacean,whichgroupofcrustaceanisthemostrelativetoHexapoda?2)IsHexapodamonophyleticorpolyphyletic?3)W

7、hatistherelationshipamongtheconstituentgroupsofHexapoda?Comparativemorphologicalandmoleculardatasetsareusedtopreliminarilyanswerthesethreeissues.First,themorphologicalstudy:Typicalspeciesofinsectswereselectedtoresearchandanalysisthestructureo