中国凹距飞虱族DNA条形码研究

1、中国凹距飞虱族 DNA条形码研究凹距飞虱族Tropidocephalini（ 半翅目 Hemiptera, 蜡蝉总科 Fulgoromorpha,飞虱科 Delphacidae, 飞虱亚科 Delphacinae） 是飞虱亚科昆虫中较大的一个类群,迄今为止全世界已报道了 36 属 190 余种 , 中国 23 属 107 种。本文对中国凹距飞虱族昆虫的DNAft形码进行了较系统的研究，主要内容包括：DNA条形码基因片段 的筛选、基于DNA形码的属级阶元系统发育分析、 基于DNAlr形码的种级阶元 系统发育分析、基于DNAIt形码的近缘属种的分子鉴定以及 DNAa形码在建立新 分类单元的应用等。

2、主要研究结果如下：1.DNA条形码基因片段筛选本研究基于 COI、16S rDNA 和28S rDNA基因序列对中国凹距飞虱族进行了序列组成、R值和遗传距离分析。 结果表明：COI表现为明显的A+T偏好性,R值为0.97,其属间遗传距离、种间遗 传距离和种内遗传距离差异较为明显，是理想的DNA形码基因片段。本研究获得了凹距飞虱族11属28种的COI基因序列共42条，初步构建了凹 距飞虱族的DNAa形码数据库。2.基于DNAa形码的属级阶元系统发育分析本研 究基于COI基因序列，以长突飞虱属Stenocranus作为外群，对凹距飞虱族18个 属进行了系统发育分析研究。结果表明 , 凹距飞虱族的原

3、始类群为高原飞虱属 Paranectopia, 其中短头飞虱属 Epeurysa 和罗里飞虱属 Lauriana 、圆翅飞虱属 Yuanchia 和竹飞虱属Bambusiphaga新隆脊飞虱属 Neocarinodelphax和叶角飞虱属 Purohita、簇角 飞虱属Belocera和马来飞虱属 Malaxa、类簇角飞虱属 Parabelocera gen.nov.和突额飞虱属 Arcifrons 互为姐妹群, 表明他们之间的亲缘关系较近。 3. 基于 DNA条形码的种级阶元系统发育分析本研究基于 COI 基因序列 , 以烟翅短头飞虱Epeurysa infumata 作为外群 , 对竹飞虱

4、属 Bambusiphaga 16种进行了系统发育分析研究 ,结果表明 :16 种竹飞虱分为 4大分支 ,分支 1 为:翅斑竹飞虱B.maculata+（ 昆明竹飞虱B.kunmingensis+ 带纹竹飞虱B.fascia）+（ 太白山竹飞虱 B.taibaishana+ 基褐竹飞虱B.basifusca）; 分支 2 仅包括奇突竹飞虱B.mirostylis; 分支 3 为 :（ 盈江竹飞虱B.yingjiangensis sp.nov.+ 黑斑竹飞虱B.nigropunctata）+（ 海南竹飞虱B.hainanensis+ 巴氏竹飞虱B.bakeri）; 分支 4为 :（ 罗甸竹飞虱B

5、.luodianensis+ 橘色竹飞虱B.citricolorata）+（ 台湾竹飞虱B.taiwanensis+ 黄氏竹飞虱B.huangi）+（ 景洪竹飞虱B.jinghongensis+ 叉突竹飞虱 B.furca） 。基于COI基因序列，以隆脊飞虱Carinodelphax carinatus为外群，对梯顶飞虱属 Arcofacies 的 4 个种进行了系统发育分析研究, 结果表明 : 莫里梯顶飞虱A.moliensis 和条翅梯顶飞虱A.strigatipennis 、 梯顶飞虱 A.fullawayi 和花翅梯顶飞虱 A.maculatipennis 互为姐妹群, 表明他们的亲缘

6、关系较近。 该结论与形态学研究的结果一致。4.基于DNAa形码的近缘属、种的分子鉴定本研究基于COI基因序列，以纹翅叶角飞虱Purohita theognis 为外群 , 对叶角飞虱属 2 个近缘种中华叶角飞虱P.sinica 和台湾叶角飞虱P.taiwanensis 进行了分子鉴定。结果表明 :COI 的种间遗传距离明显大于种内遗传距离; 同种聚为 1 支, 且支持度为100%。该结论与形态学研究的结果一致。基于COI 基因序列, 以角颜飞虱属Arcofaciella 作为外群 , 梯顶飞虱属 Arcofacies 4 个种和突额飞虱属 Arcifrons 1 个种进行了遗传距离和系统发育分析。结果表明 , 属间遗传距离为 0.1240.181, 属内种间遗传距离为 0.1310.191,属间遗传距离与种间遗传距离出现重叠现象;NJ 树底部到端部依次出现的种类是花翅梯顶飞虱A.maculatipennis 、莫里梯顶飞虱A.moliensis 、突额飞虱A.arcifrontalis 、条翅梯顶飞虱A.strigatipennis 和梯顶飞虱A.fullawayi 。5.基于形态学和DNAS立的新的分类单元本文依据形态学特征建立了1新局,2新种，并利用DN煤形码的分子数据支持了新分类单元的成立。新的分类单元分别是: 新属 , 类簇角飞虱属 Parabelocera ge