线虫与传粉榕小蜂之间的分子进化关系研究

The relationship between figs and pollinating fig wasps is not only a very unique and highly specific symbiotic, but also a typical co-evolution and co-speciation model system. The studies have found that nematodes have become a new component of the symbiotic system. However, there is no idea about the interaction especially evolutionary relationships between nematodes and pollinating fig wasps or figs. Studying on evolutionary relationships between nematodes and insects using way of molecular phylogenetic analysis has only just begun, but it is not yet going through into the molecular evolutionary relationships between nematodes and pollinating fig wasps or figs. In this project combined morphological and molecular characteristics of the nematodes and pollinating fig wasps will be employed to identify species of nematodes and wasps in the mutualism. On the basis of species identification, phylogenetic trees inferred from ribosomal and mitochondrial DNA sequences of nematode and wasp will be constructed by using ClustalW, ModelTest, MrBayes, PAUP, TreeMap and Treefitter softwares, to explore co-speciation of nematodes and wasps, and further to reveal molecular evolutionary relationships between them based topology analysis. This should be helpful to further study on nematode diversity, and particularly to provide the theoretical foundation for study on the mechanisms of interaction of nematodes and wasps, and molecular evolution.

榕树和传粉榕小蜂间形成了一种十分独特且专一性很强的共生关系，也构成了一种典型的协同进化和物种共形成模式系统。研究发现线虫是该共生体系中的新成员。但还不知道线虫与传粉榕小蜂或榕树之间的相互作用关系特别是进化关系。应用分子系统发育分析方法研究线虫与昆虫之间的进化关系才刚刚开始，但目前尚未涉及线虫和榕小蜂间的分子进化关系方面的研究。本项目结合形态学和分子生物学特征鉴定榕树与榕小蜂共生体系中线虫和榕小蜂种类, 在此基础上试图通过分子系统发育分析途径，基于线虫核糖体和线粒体DNA序列，采用ClustalW、ModelTest, MrBayes、PAUP、TreeMap和 Treefitter软件，构建线虫和榕小蜂的分子系统发育树，进行拓朴学分析比较，探索线虫和传粉榕小蜂物种共形成问题，揭示两者间的分子进化关系，为深入研究相关线虫的多样性，特别是线虫和榕小蜂之间的相互作用及进化的分子机制提供理论基础。

榕树和传粉榕小蜂间形成了一种十分独特且专一性很强的共生关系，构成了一种典型的协同进化和物种共形成模式系统。线虫是该共生体系中的新成员。但还不清楚线虫与传粉榕小蜂之间的相互作用关系特别是进化关系。应用分子系统发育分析方法研究线虫与昆虫之间的进化关系才刚刚开始，但目前尚未涉及线虫和榕小蜂间的分子进化关系方面的研究。本项目结合形态学和分子生物学特征鉴定了该共生体系中线虫和榕小蜂种类, 在此基础上通过分子系统发育分析途径，基于线虫核糖体和线粒体DNA序列，采用多种分子系统发育树构建的相关软件，分别构建线虫和榕小蜂的分子系统发育树，进行拓朴学分析比较，探索线虫和传粉榕小蜂物种共形成问题，揭示两者间的分子进化关系。本研究共鉴定出传粉榕小蜂3个属8个种和2个未鉴定种；相关线虫5个属17个种，其中包括12个线虫新种,14个中国新记录种；通过序列比对及系统发育关系分析，明确了在基于rDNA SSU 18S、LSU D2/D3和 mtDNA COI三个基因序列构建的线虫系统发育树中, 本研究相关线虫的位置是正确的；在基于 mtDNA COI基因序列构建的传粉榕小蜂系统发育树中, 各种传粉榕小蜂的位置是合理的；揭示了线虫与其相应的传粉榕小蜂之间存在物种共形成现象，符合“一对一规律”；线虫与其相应的传粉榕小蜂之间存在协同进化关系。这些研究结果不仅丰富了相关线虫和传粉榕小蜂种类多样性资料，而且为深入研究相关线虫和榕小蜂之间的相互作用及进化的分子机制提供理论基础。