稻弄蝶屬昆蟲的物種分化和譜系地理學研究

稻弄蝶屬昆蟲的物種分化和譜系地理學研究

《稻弄蝶屬昆蟲的物種分化和譜系地理學研究》是依託華南農業大學,由范驍凌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:稻弄蝶屬昆蟲的物種分化和譜系地理學研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:范驍凌
  • 依託單位:華南農業大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

稻弄蝶屬(鱗翅目:弄蝶科)的昆蟲是稻作上的主要害蟲之一,因種間翅面斑紋與雄性外生殖器特徵簡單而相似,種內個體間又存在變異,致使形態分類非常混亂,部分種很難從形態上區分。目前存在的主要問題是部分種的界定有爭議、種間關係不定、譜系地理格局不明,從而影響害蟲的準確鑑定與有效防控。為此,本項目在世界範圍全面取材,結合形態數據與分子數據,重建稻弄蝶屬的系統發育關係;在此框架下,參考化石證據,估算各譜系的分歧時間;進一步分析全部地理種群所選基因片段的單倍型,構建單倍型網路圖,並結合地理分布信息,徹底解決疑難種界定的困惑;確定種間關係;並從時間上與空間上揭示物種起源與進化模式,詮釋現今分布格局的成因。研究結果為害蟲準確鑑定與有效防控提供科學依據,為深入研究寄主水稻在稻弄蝶分化過程中的作用奠定基礎,同時對鱗翅目相關研究有重要的參考價值。

結題摘要

稻弄蝶屬Parnara(鱗翅目:弄蝶科)昆蟲分布於非洲、亞洲和澳洲,是稻作上的主要害蟲之一。因其種間翅面斑紋與雄性外殖器特徵簡單而相似,種內個體間又存在變異,致使形態分類非常混亂,部分種很難從形態上區分。目前存在的主要問題是部分種的界定有爭議、種間關係不清楚、譜系地理格局不明。為此,本項目開展了世界範圍該類群的分類學、分子系統發育及歷史生物地理學、麼紋稻弄蝶複合種遺傳結構及5種中國種類觸角超微結構等方面的研究,主要結果如下:(1)世界範圍全面取樣,共抽取了99個個體,代表所有已知種和大部分亞種,以8個基因片段為分子標記,進行了分子系統發育與歷史生物地理學重建,並採用3種方法進行了物種界定分析,綜合這些分析結果,稻弄蝶屬單系,包括11個種;恢復了納索稻弄蝶潽氏亞種Parnara naso poutieri的種級分類地位,潽氏稻弄蝶Parnara poutieri;認為直紋稻弄蝶曼加拉亞種P. guttata mangala是指名亞種P. guttata guttata的異名;澄清了種間關係:即阿瑪稻弄蝶P. amalia + ((莫氏稻弄稻P. monasi + (潽氏稻弄蝶P. poutieri + 納索稻弄蝶P. naso)) + ((川崎稻弄蝶P. kawazoei + 麼紋稻弄蝶複合種P. bada complex) + (曲紋稻弄蝶P. ganga + (群島稻弄蝶P. ogasawarensis + (直紋稻弄蝶P. guttata + 掛墩稻弄蝶P. batta)))))。(2)分歧時間與祖先分布區分析顯示,稻弄蝶屬的共同祖先起源於中新世中期至上新世早期的非洲或澳洲,現今稻弄蝶屬昆蟲的分布格局是長距離跨洋擴散所致,多次擴散事件與分布範圍的擴大在稻弄蝶屬多樣性分化中起著重要作用。(3)利用RAD-seq技術,對101個不同分布地的麼紋稻弄蝶複合種變異個體進行了RAD測序,篩選出2149823個SNPs標記,通過主成分分析、種群遺傳結構及系統發育分析發現麼紋稻弄蝶複合種包括3個獨立種,即麼紋稻弄蝶P. bada,迷紋稻弄蝶 P. mysteria和圓突稻弄蝶P. apostat。(4)綜合形態學與觸角超微結構,稻弄蝶屬修訂為12種,提供了鑑定特徵與特徵圖。研究結果為害蟲準確鑑定與有效防控提供科學依據,同時對鱗翅目相關研究有重要的參考價值。

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