中國廣翅蠟蟬科分子系統(tǒng)學研究.pdf

1、廣翅蠟蟬科 Ricaniidae隸屬于半翅目 Hemiptera頭喙亞目 Auchenorrhyncha蠟蟬總科Fulgoroidea，目前全世界已知60屬，460余種，我國已知5屬36種。該科是研究蠟蟬總科系統(tǒng)演化的關鍵類群之一，且其中的很多種類是重要的農(nóng)林害蟲，因而具有重要的理論價值和經(jīng)濟意義。本文對中國廣翅蠟蟬科昆蟲的分子系統(tǒng)學開展了全面深入的研究，主要內(nèi)容包括：DNA條形碼研究、近似種的分子鑒定、基于分子數(shù)據(jù)的成若蟲對應關系研究

2、、基于分子數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)育研究。主要結(jié)果如下：
　　一、DNA條形碼研究
　　1、篩選出了DNA條形碼候選基因片段。
　　通過對廣翅蠟蟬科昆蟲16S rDNA、Cytb、CO I、28S rDNA、ITS1、ITS2六條基因序列的序列組成、堿基替換和遺傳距離等進行分析，最終篩選出線粒體CO I基因作為廣翅蠟蟬科DNA條形碼候選基因片段。
　　2、驗證了候選基因片段的可行性。
　　通過對圓紋寬廣蠟蟬Pochaz

3、ia guttifera、透明疏廣蠟蟬Euricania clara、暗帶廣翅蠟蟬Ricania fumosa3種9個不同樣本的CO I基因進行研究，結(jié)果顯示種內(nèi)平均遺傳距離為：0.0349±0.0260，種間遺傳距離為：0.1097±0.0285，差異顯著，能有效的區(qū)分和鑒定未知物種。系統(tǒng)發(fā)育樹的結(jié)果進一步驗證了CO I基因作為廣翅蠟蟬科昆蟲DNA條形碼的可行性。
　　3、初步構(gòu)建了中國廣翅蠟蟬科的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。
　

4、　通過實驗，共獲得線粒體CO I基因有效序列29條，序列長度為670bp，其中A+T含量為67.2％。初步構(gòu)建了中國廣翅蠟蟬科昆蟲的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫。
　　二、近似種的分子鑒定
　　選取16S rDNA和Cytb基因序列，以寬廣蠟蟬屬Pochazia的圓紋寬廣蠟蟬P. guttifera和眼斑寬廣蠟蟬P. discreta作為外群，對疏廣蠟蟬屬Euricania形態(tài)非常相似的3個種（透明疏廣蠟蟬E. clara、長刺疏廣蠟

5、蟬E. longa和短刺疏廣蠟蟬E. brevicula）進行了分子鑒定。通過對其序列組成、遺傳距離及系統(tǒng)發(fā)育等分析。結(jié)果表明：疏廣蠟蟬屬的3個近似種可以用16S rDNA和Cytb基因序列進行有效鑒定。
　　三、成若蟲對應關系研究
　　選取CO I基因序列對廣翅蠟蟬若蟲9種13個樣本進行序列組成、遺傳距離、系統(tǒng)發(fā)育等分析，結(jié)果顯示：有7種廣翅蠟蟬若蟲與成蟲的序列相似性達到了99%以上；成蟲與成蟲的種間遺傳距離在0.139-

6、0.635之間，而若蟲與成蟲的遺傳距離在0.004-0.006之間；系統(tǒng)發(fā)育樹顯示所有的若蟲與成蟲均聚在一起，且得到了較高的檢驗支持率。結(jié)果證實，CO I基因序列可用于解決廣翅蠟蟬若蟲與成蟲對應關系難題。
　　四、系統(tǒng)發(fā)育研究
　　1、種級系統(tǒng)發(fā)育分析。
　　本文選取廣翅蠟蟬科常見的兩個屬即疏廣蠟蟬屬Euricania和類廣蠟蟬屬Ricanoides作為代表，進行屬內(nèi)種間的系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果如下：
　　疏廣蠟蟬屬

7、Euricania是一個單系群，短刺疏廣蠟蟬E. brevicula和眼紋疏廣蠟蟬E. ocellus親緣關系較近，為較進化的類群，且二者在外形上很相似；長刺疏廣蠟蟬E. longa和帶紋疏廣蠟蟬E. facialis親緣關系較近，二者在形態(tài)上也很相似。
　　類廣蠟蟬屬Ricanoides是一個單系群，荔波類廣蠟蟬R. liboensis和圓斑類廣蠟蟬R. rotundatus親緣關系較近，二者為較進化的類群；黑背類廣蠟蟬R. m

8、elanicus和胡椒類廣蠟蟬R. pipera親緣關系較近，與形態(tài)學結(jié)果保持一致。
　　2、屬級系統(tǒng)發(fā)育分析。
　　選取28S rDNA基因做廣翅蠟蟬科屬級階元系統(tǒng)發(fā)育分析，經(jīng)過分析得出：寬廣蠟蟬屬Pochazia和疏廣蠟蟬屬Euricania二者親緣關系較近，而廣翅蠟蟬屬Ricania和類廣蠟蟬屬Ricanoides二者親緣關系較近。但曲廣蠟蟬屬Ricanula的單系性沒有得到支持。
　　3、對曲廣蠟蟬屬Rican