巨熊蜂亞屬的修訂及其分子系統(tǒng)學.pdf

1、巨熊蜂亞屬(Megabombus)為膜翅目(Hypmenoptera)蜜蜂科(Apidae)熊蜂屬（Bombus）內(nèi)的昆蟲，該亞屬為典型的大體型，長吻蜂種，是高山高原上植物重要傳粉者，特別是為一些長花冠植物的傳粉，因此，該亞屬在維持自然生態(tài)系統(tǒng)平衡和瀕危植物的保護方面起著十分重要作用，由于巨熊蜂亞屬種間形態(tài)特征趨同進化嚴重，種內(nèi)毛色多變，給形態(tài)學分類帶來困難，因此，有關該亞屬的系統(tǒng)分類尚未見報道。本研究詳細介紹了巨熊蜂亞屬的研究現(xiàn)狀，利

2、用DNA條形碼技術進行種類界定，并根據(jù)形態(tài)特征和體色圖案構建檢索表，最后，研究了該亞屬熊蜂種類食物專一性進化機制，主要取得如下結果:
　　1.巨熊蜂亞屬種類的界定與系統(tǒng)發(fā)育研究
　　本研究共獲得巨熊蜂亞屬昆蟲標準COⅠ條形碼單倍型117條，其保守位點389個、可變位點269個、簡約信息位點221個、單變異位點48個。GMYC模型種類界定，結果顯示，該亞屬內(nèi)共有22種熊蜂，獲得一新種，命名為川熊蜂;超度量樹(ultrametr

3、ic tree)分析表明，所有種的節(jié)點支持率都達到90％以上，說明GMYC結果很好地支持每種蜂都為單系群。采用貝葉斯法和最大似然法構建巨熊蜂亞屬的系統(tǒng)發(fā)育樹，兩種方法分析結果獲得的系統(tǒng)發(fā)育樹拓撲結構幾乎一致，即兩種分析方法都將巨熊蜂亞屬明顯分成2大群，第一大群為Richards亞屬分類系統(tǒng)中Diversobombus亞屬;第二大群為Richards亞屬分類系統(tǒng)中Senexibombus亞屬和Megabombus亞屬，兩種方法對這兩大類群

4、的支持率都達到100％，這兩大類群形成一個大的單系群，因此，巨熊蜂亞屬（Megabombus）應包括Richards亞屬分類系統(tǒng)中Diversobombus亞屬、Senexibombus亞屬和Megabombus亞屬的種類。
　　2.巨熊蜂亞晨分類及檢索表
　　通過對全世界巨熊蜂亞屬的地理分布分析，結果顯示:該亞屬只分布于舊世界;全世界總共有22個種，我國分布有16個種，分布于全國各個地區(qū)，青藏高原東部地區(qū)是該亞屬的多樣性中

5、心。形態(tài)特征研究表明，該亞屬所有種類個體為中到大體型，且都為長吻型蜂種，大部分種類顎眼距與上顎的寬度比值都大于1.5倍;根據(jù)形態(tài)特征和體色圖案，分別構建了該亞屬種類的雌性蜂和雄性蜂檢索表。
　　3.朝鮮熊蜂體色多態(tài)性研究
　　通過查閱相關的館藏標本、國內(nèi)標本采集和文獻資料，結果表明:朝鮮熊蜂僅分布于我國和朝鮮，分布海拔高度范圍500-2000m，集中分布于1000-1500m。利用COⅠ條形碼序列證明了體色多態(tài)性類似朝鮮熊蜂

6、的標本為朝鮮熊蜂，共發(fā)現(xiàn)9種不同的工蜂體色和3種蜂王體色，胸部的體色變化由全棕色變成全黑色，中間存在一些過渡型體色圖案。基于COⅠ序列的系統(tǒng)發(fā)育分析表明，朝鮮熊蜂與關熊蜂為姐妹群，并且為最近分化的種。朝鮮熊蜂采訪植物種類涉及到11種長花冠植物，說明朝鮮熊蜂為多食性蜂種。
　　4.巨熊蜂亞屬食物專一性研究
　　(1)巨熊蜂亞屬的物種分化分析表明，該亞屬的熊蜂種分化主要包括兩個時期，首先，青藏高原東部橫斷山脈隆起為第一個分化時期

7、，時間為425-150萬年前;其次，北方森林氣候變冷引起第二分化時期，時間為30-120萬年前。
　　(2)通過物種分化分析表明，該亞屬內(nèi)食物專化性較強的種主要集中于第二個分化群，因此，該群的分化可能受到氣候變冷而產(chǎn)生的食物專化;這些食物?；詮姷姆N類主要分布在北部地區(qū)或者高海拔地區(qū)。
　　(3)該亞屬熊蜂食物?；c季節(jié)的相關性研究表明，食性多寡與季節(jié)長短呈一定相關性，相同種分布于南部地區(qū)其食物更廣泛。分布點的生長度日對在不

8、同種或同一種不同分布點的影響研究結果表明，不同熊蜂種或同一種熊蜂其食物都存在極顯著差異(F=19.9，P＜0.01)。分布于歐洲和我國北方地區(qū)的關熊蜂（B.consobrinus），其食物多寡存在顯著差異(P＜0.01)，分布于歐洲的B.consobrinus-EU+B.gerstaeckeri群生長度日顯著低于分布于B.religiosus+B.securus+B.koreanus群(P＜0.01)，說明分布點的生長度日對熊蜂食性的影