中國石蛃目昆蟲分子系統學與生物地理學研究

《中國石蛃目昆蟲分子系統學與生物地理學研究》是依託浙江師範大學，由張加勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：中國石蛃目昆蟲分子系統學與生物地理學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張加勇
• 依託單位：浙江師範大學

項目摘要

石蛃是最原始的無翅昆蟲，是開展比較形態學、分子系統學和驗證地質歷史事件的理想材料。在前期研究中，形態學特徵和分子標記的研究結果的不一致性，成為石蛃目系統發生關係亟待解決的問題。本項目在前期中國石蛃科分類與系統發生研究基礎上，擬採用顯微與超顯微形態學研究技術和分子標記技術（線粒體基因組和核基因序列），開展對石蛃目分類體系的修訂、比較形態學、進化與系統發生和生物地理學研究，以期準確界定石蛃昆蟲和完善石蛃目分類體系，構建完善的石蛃形態特徵資料庫；基於形態學數據和分子標記，對石蛃目的系統發生關係進行重建，明確石蛃目內部階元的系統發生關係；初步建立中國石蛃目物種地理分布資料庫，利用GIS手段並結合分子系統地理學探討石蛃分布格局的形成機制。研究成果將解決石蛃目內部及與石蛃相關類群的系統發生關係，為合理制定石蛃目分類系統和中國石蛃形成提供重要依據，為將來更有效地探討昆蟲的起源奠定基礎。

結題摘要

項目組對浙江、福建、寧夏、新疆等省市區近20多個採樣點進行了系統的標本採集，共發現18新種和16已知種，使得石蛃物種數達48種，相關新屬或新種共18 個分類階元待發表，其中發現中國新紀錄亞科古蛃亞科1新屬2新種，為石蛃科系統發生關係探討奠定基礎。在形態鑑定基礎上，通過掃描電鏡對細微的觸角聽覺感受器等特徵進行深入研究，發現聽覺感受器可以作為物種區別的一個典型形態特徵。對所有採集到的石蛃物種建立了DNA條碼資料庫，基於DNA條碼的中國石蛃分類研究發現，跳蛃屬物種呈現自南向北擴散，從東南亞擴散到北方並通過白令海峽擴散到北美，形成現有的順時針擴散的環太平洋分布格局。並測定了石蛃科三個亞科（古蛃亞科、新蛃亞科、石蛃亞科）28種石蛃代表物種的線粒體基因組全序列和核基因序列，構建系統發生樹（NJ、MP、ML、BI），發現石蛃科不是單系群；石蛃亞科與新蛃亞科也均不是單系群，該結果表明以現有的形態特徵作為石蛃科系統分類的依據不能很好地反應石蛃目各物種的正確係統發生關係，石蛃分類體系有待修訂。基於石蛃和衣魚為外群的線粒體基因組系統發生關係發現，雖然隨著石蛃和衣魚為外群物種數量和種類變化會產生一些差異，但支持蜻蜓目為有翅昆蟲的起源類群，並不支持蜉蝣目或古翅類為有翅昆蟲起源類群。同時，隨著外群和內群種類的變化，多新翅類的單系性也得到一定的質疑，以上研究有待增加相應代表類群的的物種數量進行深入研究。項目研究期間培養7名研究生，其中2名獲校優秀研究生論文，已發表SCI論文7篇，正在小修2篇和正在審稿2篇。