昆虫学报 ›› 2025, Vol. 68 ›› Issue (2): 231-242.doi: 10.16380/j.kcxb.2025.02.011
朱登辉, 程欢, 卢丰, 黄沙玲, 周操, 章冰川, 何树林, 李飞*
ZHU Deng-Hui, CHENG Huan, LU Feng, HUANG Sha-Ling, ZHOU Cao, ZHANG Bing-Chuan, HE Shu-Lin, LI Fei*
摘要: 【目的】硬皮肿腿蜂属Sclerodermus物种是我国林业蛀干害虫重要的天敌寄生蜂。本研究旨在明确硬皮肿腿蜂属在针尾部(Aculeata)中的分类地位,对4种硬皮肿腿蜂的线粒体基因组进行测序,分析其线粒体基因组结构和系统发育位置。【方法】利用Illumina HiSeq对硬皮肿腿蜂属4个种(松褐天牛肿腿蜂Sclerodermus alternatusi、白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae、川硬皮肿腿蜂Sclerodermus sichuanensis和苹小吉丁肿腿蜂Sclerodermus sp.)线粒体基因组进行测序,然后对其进行组装和注释,分析其结构特点和碱基组成;在NCBI下载膜翅目(Hymenoptera)其他46个种的注释完整的线粒体基因组与本研究获得的4种硬皮肿腿蜂线粒体基因组,基于13个蛋白编码基因(protein-coding genes, PCGs)序列,利用贝叶斯法(Bayesian inference, BI)和最大似然法(maximum likelihood, ML)构建系统发育树,分析肿腿蜂科(Bethylidae)在针尾部中的系统发育位置。【结果】 4种硬皮肿腿蜂线粒体基因组全长为15 000~16 000 bp,由37个基因组成,包括13个PCGs、 2个rRNA基因和22个tRNA基因及1个非编码控制区。13个PCGs中,使用频率较高的4种氨基酸为Ile, Leu, Phe和Met。22个tRNA基因中,仅trnS1缺失DHU臂,其余21个tRNA基因都能形成典型的三叶草结构。37个基因中共有17个基因发生基因重排,包括15个tRNA基因和2个PCGs。与其余细腰亚目(Apocrita)昆虫相比,4种硬皮肿腿蜂线粒体基因组中trnT-trnP发生基因洗牌的同时,trnT发生了基因倒置。系统发育分析结果表明,肿腿蜂科具有单系性,且硬皮肿腿蜂属和头甲肿腿蜂属Cephalonomia的亲缘关系最近。【结论】本研究提供了4种硬皮肿腿蜂的线粒体基因组特征,发现基因重排现象复杂;系统发育分析表明硬皮肿腿蜂属隶属于肿腿蜂科,支持传统形态学分类结果;肿腿蜂科具有单系性,与蚁蜂科(Mutillidae)互为姐妹群。本研究的结果为后续肿腿蜂科分类和系统发育研究奠定了基础。