中国突瓣叶蜂属（膜翅目，叶蜂科）系统学研究

摘要

突瓣叶蜂属Nematus隶属于膜翅目Hymenoptera叶蜂科Tenthredinidae突瓣叶蜂亚科Nematinae，属内种类分化程度复杂，种类鉴定困难，很多物种种类地位存在争议，中国突瓣叶蜂属的系统学研究仍处于空白。因此，为了填补该属在中国系统分类和系统发育研究的空白，本研究对中国突瓣叶蜂属进行了系统厘定，并借助分子标记对突瓣叶蜂属的系统学分类地位进行了分析与探讨。 通过成虫外部形态特征比较与外生殖器构型规律解析对中国突瓣叶蜂属种类系统厘定结果如下: (1)提供突瓣叶蜂属属征;整理出世界突瓣叶蜂属种类分布名录，计190种。 (2)中国突瓣叶蜂属记载62种，含16已知种与46新种，并对所有新种的体色、刻纹刻点、头胸腹部及翅等形态特征进行了描述。 (3)将中国突瓣叶蜂属62种与国外3种(红环突瓣叶蜂N.lucidus(Panzer,1801)、日本突瓣叶蜂N.japonicas(Takeuchi，1921)和大跗突瓣叶蜂N.septentrionalis(Linné，1758))共65种划分为11个种团，编制了分种团检索表与各种团分种检索表;提供65种突瓣叶蜂主要鉴别特征图版。 基于COⅠ、NaK和TPI三个基因序列数据，含本研究实验获得57条COⅠ序列，54条NaK序列和48条TPI序列，以及Genbank数据库下载COⅠ和NaK序列各39条，对突瓣叶蜂亚科进行系统发育分析的结果如下: (1)分别对COⅠ、NaK、TPI和COⅠ&NaK&TPI四个基因数据集进行序列组成特征分析的结果显示:序列长度分别为:810bp、952bp、618bp和2378bp;保守位点所占比例NaK最大(68.7％)，其次COⅠ&NaK&TPI(60.9％)、COⅠ(58.9％)，TPI最小(50.3％);A+T含量COⅠ基因最大(70.3％)，其次COⅠ&NaK&TPI(55.3％)、TPI(51.2％)，NaK最小(45.2％);比较三个单基因遗传距离，TPI基因遗传距离最大，其次是COⅠ基因，NaK基因的遗传距离最小，表明这三个基因在突瓣叶蜂种间遗传中存在明显差异。 (2)构建了突瓣叶蜂亚科COⅠ、NaK、TPI、COⅠ&NaK&TPI、COⅠ&Genbank、NaK& Genbank和COⅠ& NaK& Genbank7个基因数据集的贝叶斯树(BI)和最大似然树(ML)，两种建树方法结果基本一致。 (3) Caulocampus、Kerita、Pseudodineura、Endophytus、Craterocercus、Hemichroa、Platycampus、Anoplonyx和Fallocampus在所有树图中均位于基底位置，验证了这些属为突瓣叶蜂亚科的基底类群;同时也验证了Nematus、Pristiphora和Euura等为突瓣叶蜂亚科的高等类群。 (4)枝角叶蜂属Cladius、宽刺叶蜂属Hemichroa、槌缘叶蜂属Pristiphora和壳斗叶蜂属Fagineura各属内种类均聚为一支，验证了这些属的单系性。 (5)扁幼叶蜂属Platycampus与双突叶蜂属Anoplonyx顶脉叶蜂属Fallocampus的亲缘关系较近，应为近缘属;突瓣叶蜂属Nematus、槌缘叶蜂属Pristiphora和壳斗叶蜂属Fagineura三者之间亲缘关系较近，应为近缘属。 (6)验证了Prous et al.(2014)提出的突瓣叶蜂亚科新的分类系统，支持其对通室叶蜂属、突瓣叶蜂属和槌缘叶蜂属的划分。 (7)绿柳突瓣叶蜂Nematus ruyanus和邓氏突瓣叶蜂Nematus dengi，甚至绿柳突瓣叶蜂种团和邓氏突瓣叶蜂种团，极有可能归属于通室叶蜂属，但仍需更多证据支持。 (8)若不考虑绿柳突瓣叶蜂和邓氏突瓣叶蜂，突瓣叶蜂属与通室叶蜂属也各呈单系。

目录

声明

摘要

1 研究进展

1．1 绪言

1．2 突瓣叶蜂亚科系统学研究

1．2．1 突瓣叶蜂亚科形态分类研究

1．2．2 突瓣叶蜂亚科分子系统学研究

1．3 突瓣叶蜂属系统学研究

1．3．1 突瓣叶蜂属的建立

1．3．2 突瓣叶蜂属形态分类研究

1．3．3 突瓣叶蜂属分子系统学研究

1．3．4 突瓣叶蜂属生物学研究

1．4 研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 研究材料

2．1．1 实验样本

2．1．2 实验设备与耗材

2．2 研究方法

2．2．1 标本采集与制作

2．2．2 成虫外生殖器解剖制片与图像采集

2．2．3 成虫基因组DNA提取与PCR扩增

2．3 基因序列数据处理与分析

2．3．1 序列峰图查看与拼接

2．3．2 基因序列比对

2．3．3 基因序列饱和度检测

2．3．4 序列进化模型的选择

2．3．5 系统发育树的构建

2．3．5 系统发育树的查看

3 结果与分析

3．1 突瓣叶蜂属形态分类研究

3．1．1 突瓣叶蜂属形态特征

3．1．2 突瓣叶蜂属世界种类分布名录

3．1．3 突瓣叶蜂属属征

3．1．4 突瓣叶蜂属分种团检索表

3．1．5 突瓣叶蜂属种类记述

3．2 突瓣叶蜂属分类学地位研究

3．2．1 基因数据集序列组成特征分析

3．2．2 分子系统发育树分析

4 结论与讨论

4．1 形态分类结论

4．2 分类学地位结论

4．3 讨论

5 研究创新与不足及展望

5．1 创新之处

5．2 研究不足

5．3 研究展望

参考文献

附录

致谢