论文部分内容阅读
麇螨属Stigmaeopsis隶属于蛛形纲Arachnida,蜱螨亚纲Acari,叶螨科Tetranychidae。麇螨属物种分布于世界各地,是一类只寄生于竹类和芒草Miscanthus grasses等禾本科植物上的植食性害虫,该属物种具有相似的生态特征和形态特征,其分类与鉴定通常以背毛长度和毛间距为依据,正是因其分类特征有限,麇螨属的分类地位一度存在争议。生物分类学为解决近似种形态鉴定的困难,分子生物学技术被越来越多地应用于物种鉴定。本文运用经典形态学方法对采自贵州、安徽、江苏、浙江、福建、北京等6个不同地区的麇螨物种进行鉴定,然后对其线粒体COI基因和核糖体28SrDNA、ITS1rDNA及ITS2rDNA基因序列进行测序和分析,探索形态和分子证据相结合的麇螨属物种分类鉴定方法。主要研究结果如下:1麇螨属物种形态鉴定结果对采集于贵州各区县、安徽淮北、江苏南京、浙江丽水、福建福州以及北京昌平的102个麇螨属叶螨种群标本进行鉴定,获得11种,其中有4个新种。以芒草为寄主的3个种:芒麇螨S.miscanthi Saito 1990,茵麇螨S.inthanonsis Saito,Kongchuensin&Sahara 2019,同麇螨S.continentalis Saito et Lin 2018。以竹类植物为寄主的8个种:食竹麇螨S.celarius Banks 1917,南京麇螨S.nanjingensis Ma and Yuan 1980,短麇螨S.tenuinidus Zhang and Zhang 2000,撒氏麇螨S.saharai Saito and Mori 2004,钢竹麇螨S.phyllostachs sp.nov.,拟食竹麇螨S.subcelarius sp.nov.,拟马氏麇螨S.submalkovskii sp.nov.,玉山麇螨S.yushania sp.nov.。2麇螨属线粒体COI序列特点及种间差异从麇螨属各物种获得101条长度在651-655bp之间的核苷酸序列,共含有保守位点339个,变异位点303个,简约信息位点208个,自裔位点95个。碱基A、G、C、T平均含量分别为27.4%、13.1%、12.2%、47.3%,AT含量74.7%远高于GC含量25.3%,碱基组成偏向于A和T。核苷酸多样性为0.111,共检测出70个单倍型,单倍型指数为0.985。芒麇螨、茵麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨种内遗传距离均小于0.02,这与Hebert等人提出的种内遗传距离小于0.02的标准相符。同麇螨种内最大距离为0.1288,南京麇螨最大种内遗传距离为0.0825,短麇螨种群间最大距离为0.1019,钢竹麇螨种内最大遗传距离为0.0992,拟马氏麇螨种内遗传最大距离为0.1255。拟马氏麇螨部分种群与短麇螨的种间遗传距离较小,最大为0.0278;其余种间遗传距离均大于0.1,最大的种间遗传距离为0.2372。南京麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨、钢竹麇螨、玉山麇螨、撒氏麇螨COI数据与形态鉴定结果一致,但COI数据不能对应芒麇螨、茵麇螨、同麇螨、短麇螨和拟马氏麇螨的形态分类地位。3麇螨属核糖体28S序列特点及种间差异从麇螨属各物种获得102条长度在900-908bp之间的核苷酸序列,共含有保守位点706个,变异位点172个,简约信息位点51个,自裔位点121个。碱基A、G、C、T平均含量分别为25.9%、25.6%、21.2%、27.3%,AT含量53.2%高于GC含量46.8%,碱基组成偏向于A和T。核苷酸多样性为0.009,共检测出30个单倍型,单倍型指数为0.786。所有物种种内遗传距离均小于0.02,但种间最大遗传距离为0.0323,内群与外群的属间最大遗传距离为0.1869。同时,ML树和NJ树的拓扑结构都比较混乱,物种间没有形成完整的独立分支,这说明28SrDNA相对保守,在麇螨属物种间变异较低,不宜作为麇螨属物种间分类的分子标记。4麇螨属核糖体ITS1序列特点及种间差异从麇螨属各物种获得102条长度在478-493bp之间的核苷酸序列,共含有保守位点170个,变异位点271个,简约信息位点71个,自裔位点200个。碱基A、G、C、T平均含量分别为30.5%、19.3%、19.1%、31.1%,AT含量61.6%远高于GC含量38.4%,碱基组成偏向于A和T。核苷酸多样性为0.039,共检测出28个单倍型,单倍型指数为0.906。所有物种种内遗传距离均小于0.02;部分物种的种间差异小于0.02。南京麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨、钢竹麇螨、玉山麇螨、撒氏麇螨等6个种的ITS1数据与形态鉴定结果一致,但ITS1数据也不能对应芒麇螨、茵麇螨、同麇螨、短麇螨、拟马氏麇螨的形态分类地位。5麇螨属核糖体ITS2序列特点及种间差异从麇螨属各物种获得102条长度在511-525bp之间的核苷酸序列,共含有保守位点48个,变异位点268个,简约信息位点228个,自裔位点40个。碱基A、G、C、T平均含量分别为28.8%、18.6%、18.6%、34.0%,AT含量62.8%远高于GC含量37.2%,碱基组成偏向于A和T。核苷酸多样性为0.107,共检测出28个单倍型,单倍型指数为0.871。芒麇螨、茵麇螨、南京麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨种内遗传距离均小于0.02,同麇螨、短麇螨、钢竹麇螨、拟马氏麇螨种内遗传距离大于0.02,南京麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨、钢竹麇螨、玉山麇螨、撒氏麇螨ITS2数据与形态鉴定结果一致,但ITS2也不能对应芒麇螨、茵麇螨、同麇螨、短麇螨、拟马氏麇螨的形态分类地位。6麇螨属联合基因序列特点及种间差异COI+28SrDNA+ITS1rDNA+ITS2rDNA联合基因有97条长度为2314bp的联合核苷酸序列,共含有保守位点1339个,变异位点975个,简约信息位点418个,自裔位点557个。碱基平均百分含量A、G、C、T分别为27.6%、19.9%、17.9%、34.6%,AT含量62.2%远高于GC含量37.8%,碱基组成偏向于A和T。核苷酸多样性为0.0523,共检测出85个单倍型,单倍型指数为0.996。芒麇螨、茵麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨种内遗传距离均小于0.02,同麇螨的种内遗传差异最大为0.0392,南京麇螨所有种群中最大遗传距离为0.0211,短麇螨的种内遗传距离最大为0.0367,钢竹麇螨种内遗传距离为0到0.0247,拟马氏麇螨种内遗传距离为0.0013到0.0430。南京麇螨、钢竹麇螨、食竹麇螨、拟食竹麇螨、玉山麇螨、撒氏麇螨等6个物种在系统发育树上独立成支,分子数据与形态鉴定结果一致,物种地位都得到很好的支持。芒麇螨、茵麇螨、同麇螨的分支比较混乱,短麇螨与拟马氏麇螨共同构成独立一支,这5个物种的分类地位依然不明确。7麇螨属物种寄主专化性以芒草为寄主的芒麇螨、茵麇螨、同麇螨3个物种存在寄主专化性和专一性。以竹类植物为寄主的食竹麇螨、南京麇螨、短麇螨、撒氏麇螨、钢竹麇螨、拟马氏麇螨等6种具有寄主专化性;拟食竹麇螨具有较强寄主专化性,可能还存对单一寄主的专一性。同时,以芒草为寄主和以竹类植物为寄主的麇螨属物种具有对一类寄主植物的专化性。本研究结果表明,线粒体COI基因和核糖体ITS1、ITS2基因及COI+28S+ITS1+ITS2联合序列适合用作判断麇螨属部分物种分类地位的分子标记,而核糖体28S基因可能因其更加保守,更适合用于分析科级及以上高级阶元间关系。