秦嶺山脈蝽科昆蟲區(qū)系分析及真蝽屬部分種類COI基因的分子系統(tǒng)學研究（半翅目）.pdf

1、蝽科隸屬于半翅目異翅亞目蝽次目蝽總科。本科全部為陸生昆蟲，大多數(shù)為植食性種類，是重要的農(nóng)林害蟲，其中益蝽亞科為捕食性種類，是重要的天敵昆蟲和生物防治的利用對象，因此，該科昆蟲具有十分重要的經(jīng)濟意義。本文從以下4個方面對蝽科進行了研究。 1. 綜述： 半翅目與同翅目的分類階元爭議較大，根據(jù)近幾十年來的研究結(jié)果，多數(shù)學者普遍認為其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系是：胸喙亞目+(蟬子亞目+(蠟蟬子亞目+(鞘喙亞目+異翅亞目)))，“同翅目”應(yīng)該被

2、停止使用。蝽科是半翅目中最常見的大科之一，根據(jù)最近Rider提出的分類系統(tǒng)，目前國內(nèi)蝽科分布有4亞科：益蝽亞科、短喙蝽亞科、舌盾蝽亞科和蝽亞科。截止到1995年蝽科全世界已知有642個屬4112種，其中國內(nèi)已知有170多屬，500余種。我國蝽科昆蟲區(qū)系結(jié)構(gòu)由古北界和東洋界兩大部分組成，東洋界比重最大，其次為古北界；蝽科昆蟲在中國動物地理區(qū)中，以華中、華南和西南3區(qū)共有種比重較大。近幾十年來分子生物學技術(shù)被用在了半翅目昆蟲中，主要來探討種

3、群遺傳變異與進化、種及種下階元的分類研究和種上階元的系統(tǒng)發(fā)育分析，取得了一定的成果。 2．秦嶺山脈蝽科昆蟲區(qū)系分析： 秦嶺山脈地理位置特殊，動植物區(qū)系十分復(fù)雜，物種多樣性較高。本研究依據(jù)所采集的秦嶺山脈昆蟲標本以及資料記載列舉出秦嶺地區(qū)蝽科昆蟲名錄：蝽科昆蟲77種，其中陜西省新紀錄種15種，秦嶺地區(qū)新記錄種22種。對這些昆蟲進行區(qū)系分析，結(jié)果表明：秦嶺地區(qū)處于東洋界與古北界的過度地帶，存在東洋種類北上和古北種類南伸的情況

4、，但古北界種相對處于優(yōu)勢。按中國動物地理7個區(qū)的劃分來分析，秦嶺山脈與華中區(qū)、西南區(qū)的關(guān)系較為密切，而與東北區(qū)和青藏區(qū)的關(guān)系最為疏遠，昆蟲組成較為復(fù)雜。本地區(qū)特有種類占有6.5％，與中國別的地區(qū)如青藏高原、橫斷山脈、天目山和長江三峽庫區(qū)等地比較相對較少。 3．蝽科新種記述： 在形態(tài)分類上，本研究記述了蝽科真蝽屬和伊蝽屬3新種：蒼山真蝽、綠角真蝽、托里伊蝽，并編制了各屬分種檢索表。真蝽屬為Olivier于1789年建立，隸

5、屬于蝽科蝽亞科蝽族Pentatomine，是一個較大的屬，到目前為止本屬有34個種，其中蒼山真蝽分布于云南蒼山，綠角真蝽分布于陜西秦嶺。伊蝽屬是Stal于1876年建立，錄屬于蝽科蝽亞科Sephelini族，到目前為止本屬有5種，其中托里伊蝽分布在中國新疆。 4．真蝽屬部分種類COI基因的分子系統(tǒng)學研究： 真蝽屬內(nèi)成員形態(tài)差異較大，多少呈現(xiàn)為一異質(zhì)的類群，其群的劃分以及是否應(yīng)將其分成4個屬，國內(nèi)外昆蟲學者分歧較大。本研究

6、以COI部分基因片段為分子標記，以同蝽科寬鋏同蝽作外群，來探討真蝽屬9種昆蟲的分子進化機制和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，現(xiàn)得出如下結(jié)論： a．本研究共得到真蝽屬9種昆蟲10條長為798 bp的COI基因部分片段，其序列組成分析顯示COI基因相對比較保守，堿基A+T含量有明顯的偏向性。 b．真蝽屬9種昆蟲核苷酸替換主要發(fā)生在密碼子第三位點上，第二位點最為保守，且三個位點均表現(xiàn)出轉(zhuǎn)換高于顛換，轉(zhuǎn)換主要以T與C之間為主，顛換以T與A之間為主

7、。轉(zhuǎn)換與顛換的比值平均為1.6。 c．本試驗數(shù)據(jù)組分析結(jié)果表明顯示Pentatoma parataibaiensis和Pentatomasemiannulata的R值相對較高，它們之間未校正的遺傳距離也僅為0.034，表明褐真蝽和擬太白真蝽的關(guān)系比較近。4種建樹方法均將褐真蝽群中的擬太白真蝽和褐真蝽以很高的支持度聚在了一起，但同時也以較高的支持度和綠角真蝽聚為一支，說明綠角真蝽應(yīng)劃歸到褐真蝽群。 d．本試驗數(shù)據(jù)組分析顯示

8、Pentatoma angulata、Pentatoma rufipes Henan和Pentatoma rufipes Shaanxi兩兩之間的R值相對較高，遺傳距離較小。4種建樹方法均顯示紅足真蝽兩個地方種群沒有聚合在一起，紅足真蝽的河南種群首先和角肩真蝽聚在一起，然后再和陜西種群聚和為一支，因此它們之間的關(guān)系有待于進一步研究。 e．4種建樹方法基本上支持了紅足真蝽群的劃分，本實驗中紅足真蝽群4種昆蟲的關(guān)系為：((紅足真蝽，