蝗虫是农牧林业的主要害虫,有些种类可能造成严重危害,因此,不断深入进行蝗虫基础理论研究,其中包括蝗虫系统学研究至关重要。近年来,该方面的研究已迈入分子系统学水平。斑腿蝗科是蝗总科中最大的一个科,而目前我国斑腿蝗科的分子系统学研究还不够深入,需要选用更多的分子标记去探讨该科的系统发育关系。 线粒体编码基因细胞色素c氧化酶亚基Ⅱ(COⅡ)已成为当前动物分子系统学中应用最广泛的分子标记,特别是在昆虫中。本研究采用PCR产物直接测序法测定了斑腿蝗科10个亚科16属22种的COⅡ基因585bp的片段,以癞蝗科的肃南短鼻蝗作为外群,使用ClustalX1.83进行序列比对,MEGA V2.1进行序列组成分析,并对数据集的系统发育信号进行评估,在PAUP*4.0b10(PPC)中采用NJ法、MP法、ML法以及在Mrbayes V3.0中的贝叶斯系统发育推论(BI)法构建系统发育树。最终得到以下结果: 1.22种斑腿蝗科昆虫的COⅡ基因序列片段组成表现强烈的A+T含量偏向性(69.2%),特别是在密码子第三位高达88.8%。转换和颠换比(TS/TV)与遗传距离具有依赖性。氨基酸序列由19种氨基酸组成,缺少Cys,Ile、Leu、Ser、Thr、Asp使用较频繁。 2.对COⅡ基因585bp序列片段构成的全数据组和根据密码子不同位点划分的密码子第一、第二和第三位点数据组的系统发育信号进行评估,内容包括替换饱和分析、树长分布分析和PTP检验,结果显示不同数据组都具有一定的系统发育信息。 3.采用NJ、MP、ML和BI法分别构建了斑腿蝗科22种蝗虫的系统发育关系树,结果发现四种方法得到的系统树存在一定差异,这说明该数据组在解决这22种蝗虫的系统发育关系上提供的信息有限。 4.在四种方法得到的合一树中发现:①星翅蝗亚科、剌胸蝗亚科、黑背蝗亚科、斑腿蝗亚科的亲缘关系较近,它们的关系可表示为(((星翅蝗亚科,刺胸蝗亚科)黑背蝗亚科)斑腿蝗亚科),包括星翅蝗属(短星翅蝗、意大利蝗),棉蝗属(棉蝗),黄脊蝗属(日本黄脊蝗),素木蝗属(长翅素木蝗、云贵素木蝗),外斑腿蝗属(大斑外斑腿蝗、短角外斑腿蝗);②卵翅蝗亚科卵翅蝗属的小卵翅蝗与稻蝗亚科稻蝗属的中华稻蝗相聚,然后与小稻蝗相聚,显示它们之间亲缘关系较