我国室内常见蜚蠊约20种，隶属于蜚蠊目的6个科，即蜚蠊科、姬蠊科、蔗蠊科、地鳖科、尖翅蠊科及光蠊科。其存在较多形态相似的种群，一般采用形态学分类方法无法快速鉴定蜚蠊。而分子鉴定可作为形态分类的补充，与形态鉴定相互佐证，从而快速、准确、客观地鉴定蜚蠊。线粒体DNA（Mitochondrial DNA，mtDNA）为核外细胞器遗传物质，其中细胞色素C氧化酶是线粒体的一种重要呼吸酶，为细胞色素提供了重要的结合位点，细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ（COⅠ）基因常用作昆虫进化研究的标记^[1]。目前，蜚蠊COⅠ基因分类研究较多，但主要集中在蜚蠊姬蠊科和我国东部的蜚蠊种类，与人类接触最密切、对人类危害最严重的室内蜚蠊研究相对较少^[2-3]。因此，通过对我国室内常见15种蜚蠊进行COⅠ基因分类研究，初步确立我国室内常见蜚蠊种类差异界限和分子分类方法。

通过美国国立生物技术信息中心网站（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/）检索我国室内常见蜚蠊线粒体基因序列，应用DNAStar和MEGA 6.0软件等进行序列分析，采用Pairwise Distances方法对15种蜚蠊658 bp的COⅠ核苷酸序列进行距离计算，探讨种间差异和遗传关系；利用Neighbor-Joining法构建系统进化树，探讨亲缘关系。

共获取6种蜚蠊线粒体全序列、9种蜚蠊COⅠ基因序列（表 1）。利用MEGA 6.0软件对15种蜚蠊长度为658 bp的COⅠ基因序列进行碱基组成分析（不含外群）显示，保守位点399个，变异位点258个，简约信息位点209个，单核苷酸多态性位点S49个。15种蜚蠊COⅠ基因序列碱基A、T、C、G的平均含量分别为30.5%、35.5%、17.7%和16.2%。序列中A、T碱基丰富，（A+T）含量近70%。碱基转换与颠换比平均值为0.91。

表 1 我国室内常见蜚蠊COⅠ基因序列 Table 1 Common cockroach COⅠ gene sequences in China

表选项

同属种间同源性较高，大蠊属中美洲大蠊与黑胸大蠊相似度为90.4%，澳洲大蠊与黑胸大蠊同源性为92.6%；小蠊属中双纹小蠊与德国小蠊同源性为90.8%，德国小蠊与拟德国小蠊同源性为91.0%。同科不同属的中华真地鳖与冀地鳖同源性为92.9%。蔗蠊与中华真地鳖同源性较低，仅为78.3%，蔗蠊与灰花蠊同源性为78.7%，蔗蠊与冀地鳖同源性为77.5%。其他不同种类蜚蠊间的同源性在80.0%~90.0%之间，见表 2。

表 2 我国室内常见蜚蠊COⅠ基因核苷酸系列同源性（%） Table 2 Common cockroaches COⅠ gene nucleotide homology in China

表选项

蜚蠊间的平均进化分歧数为0.166，其中蔗蠊与中华真地鳖平均进化分歧数最大，达0.216，黑胸大蠊与澳洲大蠊最小，仅为0.075。同属间进化分歧数为0.075~0.145，其中大蠊属为0.075~0.145，小蠊属为0.092~0.110。不同属间进化分歧数为0.109~0.158，其中大蠊属黑胸大蠊与蜚蠊属东方蜚蠊的进化分歧数为0.109，大蠊属美洲大蠊与郝氏蠊属丽郝氏蠊为0.158。不同科间的进化分歧数均较大，其中蔗蠊科、地鳖科及蜚蠊科间的进化分歧数均＞0.200，见表 3。

表 3 我国室内常见蜚蠊COⅠ基因核苷酸序列距离矩阵 Table 3 Common cockroach COⅠ gene nucleotide sequence distance matrix in China

表选项

同属蜚蠊COⅠ分子标记分类结果与传统形态分类学基本一致，美洲大蠊、黑胸大蠊和澳洲大蠊聚类为大蠊属，可信度为91。德国小蠊、拟德国小蠊、双纹小蠊聚类为小蠊属，且可信度高达95。同科不同属蜚蠊COⅠ分子标记分类结果与传统形态分类学有所差异，如蜚蠊属东方蜚蠊与大蠊属聚为一簇，同属于蜚蠊科的郝氏蠊属丽郝氏蠊在进化树中与蔗蠊属蔗蠊形成一簇，与蜚蠊科亲缘关系较远。同目不同科蜚蠊COⅠ分子标记分类结果与传统的形态分类学差异甚大，如灰花蠊和金边土鳖聚为一簇，与斑蠊位于同一分支，而在形态学分类上，灰花蠊、金边土鳖和斑蠊分别属于不同科，见图 1。

图 1 我国室内常见蜚蠊COⅠ基因核苷酸序列系统进化树 Figure 1 Systemic phylogenetic tree of cockroach COⅠ gene in China

图选项

COⅠ基因片段保守性强，适于亲缘关系较近的昆虫分子系统研究，特别是较低阶元（如科），但对于较高级阶元（如科与科间）尚不明确。通过分析我国室内常见蜚蠊COⅠ基因的一段序列发现，其富含A、T碱基，符合昆虫线粒体基因组成的普遍现象，表现出线粒体蛋白编码基因的明显偏倚性^[4-5]。

同科同属的种间同源性较高，同科不同属种间同源性稍低，其中真地鳖属中华真地鳖与地鳖属冀地鳖同源性为92.9%，与形态学鉴定有所差异，同时进化树结果也显示，中华真地鳖和冀地鳖形成一簇，且可信度达94，而与其他蜚蠊距离较远。

蜚蠊COⅠ基因核苷酸序列系统进化树显示，同属蜚蠊COⅠ分子标记分类结果与传统形态分类学基本一致，同科不同属蜚蠊COⅠ分子标记结果与传统形态分类学有差异，同目不同科蜚蠊COⅠ分子标记分类结果与传统形态分类学差异较大。因此，COⅠ基因的分子鉴别虽能解决较低分类阶元的区分，但对蜚蠊的系统发育关系和高级分类阶元的区分仍存在一定限制，可能因COⅠ基因序列的多个碱基替换的偏倚性降低了系统发育信号^[6-9]，因此，无法正确反映蜚蠊间的亲缘关系。

形态学鉴定在较多生物学研究中被普遍使用，其地位在短时期内无法被其他学科所取代^[10]。同时在基因水平上讨论系统进化关系，需要大量的生物学信息，单基因进行鉴定难免存在缺陷，应扩大基因范围，利用多个分子标记提高鉴定水平。