叶甲科昆虫属于鞘翅目Coleoptera叶甲总科Chrysomeloidea叶甲科Chrysomelidae,是一类重要的经济昆虫,多以植物的茎叶为食,给人们的生产和生活带来了很大的危害,很早就引起人们的关注.因为叶甲和寄主关系密切,许多为专性寄生,为杂草生物防治提供了广阔的前景.随着实验技术的不断革新,人们对它的研究也日益广泛和深入,目前已迈入了分子水平.线粒体基因是一种母性遗传基因,因其保守性和实验操作的简便性,成为研究分子进化和构建系统树的一个有效的分子标记.线粒体基因中的许多基因已被用于研究叶甲科昆虫.截至2004年3月23日,在NCBI数据库中,有关叶甲科线粒体基因记录共有883条,但线粒体细胞色素b基因(cytb)为0记录.cytb基因是一种编码蛋白的基因,是目前了解的最清楚的线粒体基因之一,多用于研究双翅目昆虫,却未曾用于研究叶甲科的系统学问题.该研究首次运用cytb基因作为分子标记进行叶甲科分子系统学研究,填补了叶甲科该领域的空白.该研究通过自行提取DNA和PCR扩增的方法获得叶甲科叶甲亚科Chrysomelinae、萤叶甲亚科Galerucinae、跳甲亚科Alticinae三个亚科18条cytb基因序列片段,运用生物学软件Mega和Phylip分析390个核苷酸位点,并选择叶甲总科负泥虫科Crioceridae负泥虫Crioceris duodecimpunctata为外群构建了系统树,得出结论如下:1叶甲科cytb基因序列核苷酸组成存在A(32％)、T(40.9％)偏向性,GC含量为27.1％;四种碱基在密码子三个不同位点的分布不均匀,在第3位点表现尤其显著;碱基在密码子不同位点的替代速率不同,在第3位点的替代速率最快,在第2位点的替代速率最慢;2碱基转换替换呈现T←→C偏向性,颠换替代呈现T←→A偏向性;序列遗传距离(p距离)的平均值为0.183,转换和颠换与遗传距离呈线性关系;转换与颠换的比值为0.84,叶甲亚科转换与颠换之比(0.71)低于平均值,认为叶甲亚科是叶甲科演化历程中较为古老的种类;3基于cytb基因分别构建了UPGMA、NJ、ME、MP、ML基因树和氨基酸树,发现氨基酸树的一致性和统计学支持较好,在构建系统树时较基因树有更大的优越性;4通过系统树分析了叶甲科各阶元内部以及各阶元之间的关系,发现长跗萤叶甲属Monolepta Chevrolat、凹翅萤叶甲属Paleosepharia Laboissiere、长刺萤叶甲属Atrachya Dejean三个属的亲缘关系非常亲密;石炭纪中期形成的叶甲亚科和第三纪中期形成的跳甲亚科的关系近缘,而同时在第三纪中期形成的萤叶甲亚科和跳甲亚科的关系却相对较远,分析原因是三个亚科cytb基因进化不遵守分子钟原则,跳甲亚科的进化速率慢,而萤叶甲亚科的进化速率快,导致在进化中近缘的萤叶甲亚科和跳甲亚科在基因树中却表现出较远的关系.5通过系统树分析,认为cytb基因在研究叶甲科属内种间、亚科间的系统进化关系时是一个很好的分子标记;而在属间、亚科内存在区分不明确的状况,其有效性还有待进一步探讨.