桂顺华 郑玉红 王宗庆 车艳丽*
西南大学植物保护学院,西南大学昆虫研究所,重庆 400716
姬蠊科Ectobiidae Brunner von Wattenwyl隶属于蜚蠊目Blattodea硕蠊总科Blaberoidea,是蜚蠊目中最大的科,世界性分布。据记载全世界223属2381种,目前我国记载24属120余种。姬蠊科多数种类外部形态非常相似,仅依靠外部形态难以鉴定,部分种类的雄性外生殖器在种间也存在一定的变异。并且该类群部分种类是重要的卫生害虫,易随货物传播,姬蠊在货物中的存在常成为拒绝货物入关、实施贸易壁垒的理由;许多种类生活在原始森林及次生林中,作为生态环境中植物残体的分解者而存在,对土壤形成和维持生态平衡具有重要的意义。鉴于其在经济以及生态上的重要性急需对该类昆虫进行快速而有效的鉴定,本研究意在建立一个DNA条形码基因库,以便快速准确的鉴定数量众多且形态相近的姬蠊科蜚蠊种类。
研究通过对长江流域以南12省43个采样点进行调查采集,获得大量蜚蠊样本,其中对隶属于姬蠊科的17属52种216个样本的细胞色素氧化酶-I(COI)序列进行了分析。实验数据分析表明几乎所有姬蠊科供试种类同属的种间遗传距离均大于种内遗传距离;不同属的种类种间分化程度具有较大差异,说明不同属的姬蠊科昆虫分化时间和分化速度存在差异。姬蠊科昆虫种内也具有较高程度的遗传分化(平均值为2.72%),仅有2种种内遗传距离略大于其与其他种类的最小种间遗传距离,如Episymploce potanini(种内:5.58%,种间:4.24%)。
通过对该基因片段数据构建的BI, MP和NJ系统发育树分析表明:同种的不同地理样本聚为一支,不存在交叉;雌虫、若虫也能够与雄虫准确匹配,解决了雌、若虫难以鉴定的问题。同时,部分种类的个体在拓扑树上的分布与预期不符,通过对这些个体的凭证标本进行深入的研究,发现这些特殊个体虽然与其他个体非常相似,但还存在一些细微的稳定差异,说明姬蠊科中还可能存在着隐存种或近缘种。
研究评估了DNA条形码技术对姬蠊科蜚蠊种类鉴定的有效性,虽然姬蠊科昆虫种间和种内的遗传分化存在极少的重叠,但结合其拓扑关系,能够准确鉴定姬蠊科昆虫的种类。因此,DNA条形码技术将会在姬蠊科昆虫的分类鉴定以及弄清该科物种多样性水平方面起到重要作用。
关键字: DNA条形码,COI,姬蠊科,多样性