1、中国昆虫学会 2014 年学术年会暨学会成立 70 周年纪念会论文摘要集主办单位:中国昆虫学会承办单位:河北大学河北保定2014 年 10 月昆虫分类与古昆虫以长翅目幼虫为例探讨全变态类幼虫视觉器官的起源与演化 *陈庆霄 花保祯西北农林科技大学昆虫博物馆 陕西杨凌 712100昆虫的视觉器官 visual organ 主要包括复眼 compound eyes、背单眼 dorsal ocelli和侧单眼 stemmata,由于自身的高度结构复杂性和进化保守性,常作为形态学、分子遗传学、系统发育学以及特征进化研究的重要模型。绝大多数成虫和半变态类若虫具有一对复眼和 13 个背单眼;大部分全变态类幼
2、虫(除长翅目外)不具有复眼和背单眼,而具有17 个侧单眼。这些幼虫的侧单眼在结构与发育上均与复眼和背单眼存在很大差异。全变态类昆虫幼虫侧单眼的进化起源及其与复眼或背单眼之间是否存在演化关系,迄今仍存在较大争议,主要有两种截然相反的观点。一种观点认为幼虫侧单眼来源于复眼,两者存在同源关系;另一种观点认为侧单眼与复眼是平行进化,不存在同源关系。长翅目 Mecoptera 是全变态类昆虫中唯一在幼虫期具有复眼和背单眼的类群。长翅目尽管是一个小目,但其幼虫的视觉器官却表现出较大差异。蝎蛉科 Panorpidae 幼虫具有一对大而突出的复眼,每个复眼由 3050 个小眼紧密排列组成。在结构上,幼虫小眼具
3、有分层的视网膜细胞及漏斗状的视杆,与半变态类昆虫复眼小眼结构极为相似,但与蝎蛉科成虫小眼的单层视网膜细胞和棒状视杆明显不同。蚊蝎蛉科 Bittacidae 幼虫头部每侧有 7 个分离的小眼,呈环形排列。这些小眼在数目和分布上更近似于其他全变态类幼虫的侧单眼,但其内部结构却是一个完整的小眼。这样类似的情况也存在于其他全变态类幼虫的侧单眼中。另外,蚊蝎蛉科幼虫还具有一个背单眼,这在全变态类昆虫中是独一无二的。基于长翅目幼虫视觉器官的结构,我们认为蝎蛉科幼虫复眼很有可能与半变态类昆虫的复眼同源;根据蚊蝎蛉科幼虫的小眼(侧单眼) ,全变态类幼虫的侧单眼极有可能来源于复眼的小眼,是小眼特化修饰的结果,表
4、明侧单眼与复眼之间存在同源进化关系。关键词:复眼,侧单眼,背单眼,蝎蛉科,蚊蝎蛉科,进化*国家自然科学基金资助项目(31172125)中国黑痣小卷蛾属 Rhopobota 昆虫区系组成及分析 (鳞翅目:卷蛾科)张爱环北京农学院植物科学技术学院,北京 102206黑痣小卷蛾属 Rhopobota隶属于鳞翅目Lepidoptera卷蛾科Tortricidae新小卷蛾亚科Olethreutinae。目前该属已知66种,分布于全北区,东洋区,澳洲区和新热带区。中国已知23种,占世界种类的34.85%。前人记述了北美和千岛群岛两个种的已知寄主,包括杜鹃花科的几个属及冬青科冬青属。幼虫多卷叶危害,也危害小
5、檗科、山茱萸科、壳斗科、蔷薇科、鼠李科及川续断科植物。本研究在系统分类研究的基础上,根据研究标本采集记录和相关文献,收集和整理了该属昆虫的详细分布资料,并对其区系组成进行了简要分析,以期为今后该属的有关研究提供参考。结果表明:在世界动物区系中,可分为3种分布型,其中以东洋界区系型为主体,所占比例为52.17%,其次为古北界+东洋界区系型,古北界区系型最少。在中国动物地理区系中,可分为12个分布型,西南,华南,西南、华中、华南共有种比重较大,各占17.39%;根据复计结果,中国黑痣小卷蛾属昆虫主要集中分布于华中区,西南区和华南区,其次为华北区和青藏区,东北区和蒙新区最少。关键词:黑痣小卷蛾属,区
6、系,中国基金项目:国家自然科学基金项目(31101665);北京高等学校青年英才计划项目 (YETP1716)作者简介:张爱环,副教授,从事昆虫系统学与害虫防治研究工作,E-mail:DNA 条形码技术在中国南部姬蠊科(Blattodea, Ectobiidae)蜚蠊物种多样性研究中的应用桂顺华 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1
7、20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
8、 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
9、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,多样性资助项目:中央高校基本科研业务费(重点项目) (XDJK2012B025)*通讯
10、作者(E-mails: )基于三基因片段( 12S rRNA, 16S rRNA 和 COII)联合数据的世界隐尾蠊系统发育分析车艳丽 王董 石岩 赵永全 杜晓红 王宗庆 *西南大学植物保护学院,西南大学昆虫研究所, 重庆 400716隐尾蠊科是蜚蠊目中的稀有类群,该科仅 1 属,全世界共记载 12 种,中国分布 6 种。该类群是以家庭为单位实行“一夫一妻制”的亚社会型昆虫,主要分布在新北区、东洋区和古北区,终生生活在自然断裂、倒伏死亡或砍伐丢弃在森林的朽木中。该类群雌雄难辨,各种类形态相似,仅凭外部形态特征甚至不能区分,以往学者主要依靠染色体数目、分子数据及背腺分泌物等来区分种类。隐尾蠊的分
11、类地位比较特殊,是联系白蚁和蜚蠊的枢纽,因而成为研究的热点。本研究在 2010-2014 期间调查四川、陕西、甘肃、云南、湖北、黑龙江、河南、重庆等省市山区的原始森林,通过分子数据分析和染色体研究,发现新种 7 个,新异名 1 个,解决了国外学者长期以来因错误鉴定模式产地为四川平武县的原始隐尾蠊而导致的一系列难以解释的问题或现象并推断了我国部分种类的进化路线。通过对三基因联合数据构建的 MP、ML、BI 系统发育树分析表明:北美隐尾蠊和欧亚隐尾蠊互为姐妹群,拥有共同祖先,并独立在新北区和古北区、东洋区演化。欧亚隐尾蠊分为两个分支,我国东北地区、西南地区、俄罗斯(与中国东北接壤地区)及韩国分布的
12、隐尾蠊为一支;另一支为大巴山、秦岭山脉及其余脉分布的隐尾蠊种类, 该分支的传播路线是由东向西,目前发现是经河南白云山和宝天曼沿秦岭山脉向甘肃陇南石门山传播。西南地区隐尾蠊和我国东北地区、俄罗斯、韩国分布的隐尾蠊互为姐妹群;但仅有 1 个分布于云南的隐尾蠊种类与东北等地分布的隐尾蠊聚在一起,这种现象可能表明云南地区的采样不完全,缺少少量关键数据而导致的长枝吸引现象。研究发现世界隐尾蠊的分布特点是亲缘关系较近的姊妹群在空间上远离,并在各自的分布地独立演化,这种现象揭示古隐尾蠊可能曾经在欧亚大陆及北美大陆上广泛分布,由于地质事件和气候变化导致隐尾蠊仅在部分条件适宜的环境存活下来。同时分子序列的遗传距
13、离分析表明:北美隐尾蠊种间平均遗传距离较大(12S/16S: 0.083) ,分化程度较高;欧亚隐尾蠊种间平均遗传距离较小(12S/16S: 0.044) ,分化程度较低,这表明北美隐尾蠊和欧亚隐尾蠊进化速率差异较大,欧亚隐尾蠊进化速度较慢。染色体研究表明,采自重庆阴条岭的隐尾蠊种类染色体数目 2n=37,与北美的达尔文隐尾蠊染色体数目相同,但它们之间的遗传距离差异巨大(12S/16S: 0.138) ;表明不同种类的隐尾蠊可具有相同的染色体数目,这个结果也支持了染色体独立进化的假设。本研究还澄清了我国原始隐尾蠊的分布地,即仅分布于我国四川平武县王朗自然保护区及毗邻山区,分布在云南丽江白水河和
14、云杉坪的隐尾蠊均为滇南隐尾蠊。关键词:隐尾蠊,分子系统发育,生物地理,染色体,新种资助项目:国家自然科学基金 (30900146, 31093430)*通讯作者 (E-mails: )基于形态特征与 COI 基因片段的 21 种棒脉摇蚊(双翅目:摇蚊科)系统发育研究方响亮 伊剑锋 傅悦*湖北民族学院生物科学与技术学院,恩施 445000本研究选择了隶属于摇蚊科直突摇蚊亚科棒脉摇蚊属群 4 属 21 种摇蚊进行系统发育研究,选取真开氏摇蚊属( Eukiefferiella)和拟毛突摇蚊属( Paratrichocladius)各 1 种作为研究外群。利用这 23 种摇蚊的 32 个形态学特征和
15、COI 基因序列,通过软件进行系统发育分析。研究结果显示:基于形态学的研究支持该属群内的 Corynoneura 属为一单系群,Corynoneura 与 Ubatubanura 为姐妹群、 Thienemanniella 与 Onconeura 为并系群。仅利用成虫特征无法判断 Ubatubanura、 Thienemanniella 和 Onconeura 的单系性。基于 COI 基因的研究表明,棒脉摇蚊属群是一个异源性比较高的类群,仅少数种类系统发育关系与形态学研究结果一致,表明 COI 基因可以反映物种之间的差异。但仅 COI 一个基因不足以完整揭示棒脉摇蚊属群内的系统发育关系,有待选
16、取更多的基因片段进行进一步研究。关键词:直突摇蚊亚科;棒脉摇蚊属群;COI 基因;形态学;系统发育基金项目: 国家自然科学基金 (No. 31101624,31460572)第一作者简介:傅悦(1982) ,女,汉,博士,研究方向:动物系统学。*通讯作者: E-mail: 。象虫喙的结构与功能 *张梦蕾*,王志良,白明,张润志*中国科学院动物研究所,北京 100101象虫总科(Curculionoidea)是鞘翅目(Coleoptera)最大的类群之一。喙,是象虫头部于眼前方延伸出的结构,是该类群区别于其他鞘翅目昆虫的特征形态,与取食和部分类群产卵紧密相关。几何形态学自 20 世纪初发展至今,
17、二维几何形态学方法在各领域得到了很好应用,近年在鞘翅目昆虫研究中多用于研究高阶元或种群间的系统演化关系。本研究运用几何形态学方法对象虫总科 7 科 25 亚科喙的形态变异进行研究。首先,根据前人已发表的分子系统发育关系树,结合几何形态学广义普氏最小平方法分析样本形态差异,通过最大似然法重建象虫祖先喙形态结构。另外,选取 40 个具有不同类型喙结构的象虫作为样本,研究象虫喙形态与产卵习性之间的关系。得出结果如下:象虫喙形态在不同的类群中聚合程度较高,选取形态主成分中的第一和第二相对扭曲主成分得到喙形态分布图,共覆盖 89.53%的总体样本,主要涉及到喙的长短、粗细以及触角着生点位置。依据所参考的
18、系统发育关系,象虫祖先与 Nemonychidae 关系最近,本研究重建的晚侏罗纪(150.8Ma)期象虫祖先喙形态属中等长度,略粗,侧面长宽比约为 3:1,其触角着生点位于喙约前 1/3 处。 研究得出象虫喙形态与产卵习性间对应程度较高,计数对应占总数的80%,进而对两个矩阵进行规范 Mantel 检测,相关系数为 38.006%。对比分析形态与产卵习性显示:喙形态细长且触角着生点靠后的类群,多在花或果实部位钻蛀产卵;而喙形态细长且触角着生点靠前或是喙短粗且触角着生点靠后的类群,多在叶表辅助产卵;喙极度退化到极短粗且触角着生点靠前的类群,多在树皮下钻蛀产卵。综上所述,象虫祖先喙形态居中,此后
19、,喙体逐渐向两极分化,细长如象虫属的喙,短粗如小蠹极度退化的喙,同时,触角着生点逐步向喙基部靠近,因此,本结论以象虫喙的进化特点支持了象虫辐射进化假设。结合形态与功能研究结果可知,祖先喙在初具辅助产卵习性时,仅能在叶浅表或柔软的草本茎上提前准备较简单的产卵位点,钻蛀花、果实等复杂行为侧是在后期进化出来的。关键词:象虫总科,喙,形态差异,几何形态学,祖先形态重建,产卵习性 1*张梦蕾,在读硕士研究生,中国科学院动物研究所,从事象虫喙几何形态学研究;E-mail: *通讯作者:张润志,中国科学院动物研究所,E-mail: Z中国直喙象亚科(鞘翅目:象虫科)概况姜春燕 * 张润志 *中国科学院动物研
20、究所 北京100101直喙象亚科Gymnetrinae隶属鞘翅目Coleoptera 象虫科Curculionidae 。该亚科共有Cleopomiarus、Miarus, Gymnetron、Rhinusa、Mecinus和 Rhinumiarus 6个属171种,其中Mecinus属49种,Rhinusa属46 种,Gymnetron 属33种,Cleopomiarus属23种,Miarus属19种,Rhinumiarus 1种,我国已记录5种,分别是Gymnetron villosipenne,Gymnetron miyoshii,Gymnetron villosulum,Mecinus
21、 plantaginis和Miarus atricolor。直喙象亚科昆虫寄主植物较专一,主要为玄参科Scrophulariaceae 和车前草科 Plantaginaceae植物。直喙象亚科昆虫触角索节5节,前足胫节附节窝部分可见,是该亚科与其他象虫亚科的主要区分特征;与球象亚科Cioninae近缘,主要区别是直喙象亚科触角索节2比索节1短,前胸比鞘翅基部稍窄,至少前足胫节和中足胫节上有端刺,臀板裸露,而球象亚科的触角索节2比索节1稍长或者等长,前胸明显比鞘翅基部短,所有胫节上都没有端刺,臀板无。世界上对直喙象亚科亚科的研究主要集中在意大利、美国、加拿大、日本、韩国等国家。我国只是赵养昌和陈
22、元清在1980年出版的中国经济昆虫志 (象虫科一)中提到蚊母草直喙象Gymnetron miyoshii Miyoushi,除此之外再没有对该亚科昆虫的任何描述和记录,所有相关研究至今一直处于空白状态。作者整理了中国科学院动物研究所动物标本馆以及我国有关大学保存的直喙象亚科标本,并且2013年和2014年在北京、新疆、陕西等地采集到的标本,共463号,另外还采集到一些种类的卵、幼虫和蛹;这些标本初步鉴定为Cleopomiarus、Miarus, Gymnetron、Rhinusa、Mecinus 5属16种,可以判断这些种类绝大部分应该是中国新记录种或者新种。直喙象亚科的很多种类是有益昆虫,例
23、如:蚊母草直喙象产卵于蚊母草或水苦荬的子房,随幼虫的发育,子房发育为虫瘿。在成虫羽化前,采收虫瘿全草可晒干入药,称为仙桃草,用于止血、活血、消肿、止痛。另外,许多种类生活环境条件要求很高,可以作为环境指示生物。关键词:鞘翅目,象虫科,直喙象亚科,系统分类*姜春燕,女,在读硕士研究生,中国科学院动物研究所,E-mail: *通讯作者,张润志,研究员,中国科学院动物研究所,E-mail: 贵州雷公山保护区天牛科昆虫多样性初步研究杨书林贵州师范大学生命科学学院,贵州 贵阳 550001雷公山保护区的历次多样性考察及采集活动中共记录了天牛科昆虫 74 种,其中模式产地种 5 种。为进一步深入调查贵州雷
24、公山国家级自然保护区天牛科昆虫,以更好地保护与利用该保护区的生物多样性,2012 年于保护区雷山县境内实验区进行了取样调查。共设置12 个取样点,每个取样点设置 2 个 6 层漏斗诱集器并用 95%酒精作为天牛诱剂采集天牛成虫。诱集器于 2012 年 4 月初设置,标本采集于之后至 2012 年 8 月底间进行,每 3 至 4 个星期进行一次采集。采集标本鉴定汇总之后,使用 vegan 软件包在 R 统计软件和EstimateS 中进行了物种累积曲线分析和物种丰度指数估计。本次试验采集到天牛 3 亚科35 种/亚种,其中雷公山新记录 7 种/亚种,新种 1 种(宽带棍腿天牛 Phymatode
25、s latefasciatus) ,只鉴定到属一级 5 种。本次调查中优势种为樟泥色天牛( Uraecha angusta (Pascoe)、竹紫天牛( Purpuricenus temminckii Guerin-Meneville)和白角纹虎天牛( Paralyptus apicicornis (Gressitt),数量分别为 12、8 和 8 只。从时间上看,樟泥色天牛( U. angusta)的成虫活跃期在 68 月,竹紫天牛 (P. temminckii) 与白角纹虎天牛( P. apicicornis)的成虫活跃期均为 57 月。结合之前的考察记录,雷公山已知天牛为82 种,占全省
26、已知近 300 种天牛的 1/4 强。而根据本次调查数据所作的物种累积曲线形状尚未渐近一饱和值而仍呈上升趋势,对天牛物种丰度进行外推估计的指数 Chao1 和 Chao2分别为 148 和 157 种。上述分析结果表明雷公山保护区的天牛昆虫物种丰度多样性尚有很大调查空间。今后的调查中,除增加样本量外,还可从扩展取样时间段(如 3 到 10 月及连续多年取样)以覆盖行为多样分化的该科昆虫的成虫羽化、飞行活跃时间,以及增加取样手段加强对飞行能力不强或成虫不飞行、成虫访花以及边缘栖息等种类的取样能力等方面来提高样本的代表性。关键词:诱集器,物种累积曲线,物种丰度估计,物种丰度指数宁夏主要天然林区的蛾
27、类多样性及区系 *王章训 * 张云会 王新谱 *宁夏大学农学院,银川 750021【目的】蛾类是生态系统的一个重要组成部分,其多样性大小不仅反映了其群落本身的状况,也反映了栖息生境的优良,对生态平衡和环境质量能起到较好的指示作用。2009-2013 年 6-9 月份对宁夏境内主要天然林区蛾类资源进行了系统的调查和区系分析,以期为今后蛾类资源调查及多样性保护提供基础的数据和资料。 【方法】采用灯诱法,乙酸乙酯毒杀,室内展翅标本制作,并根据相关资料进行分类鉴定。世界地理区划采用古北界、东洋界两界系统;中国地理区划采用 7 区系统。利用 Jacard 相似性系数来衡量不同天然林区间的相似程度,采用
28、G-F 指数分析法对天然林区蛾类科属的多样性进行比较分析。 【结果】结果表明,贺兰山共有蛾类 18 科 146 属 190 种,罗山共有蛾类 21 科 130 属164 种,六盘山共有蛾类 33 科 397 属 648 种。贺兰山、罗山、六盘山蛾类的 G指数分别为 5.9590、4.7522、5.7538;F 指数分别为20.5551、25.3831、43.3902;G-F 指数分别为 0.7101、0.8128、0.8674。贺兰山和罗山的物种以古北界型占优势,分别占总物种数的 66.84%和 52.44%,无东洋型的物种分布。六盘山的蛾类广布型物种所占比例比较高,达 70.22%,古北型占 25.93%,另外还有少量东洋型物种分布。各天然林区相似性系数为中等不相似水平。 【结论】天然林区蛾类多样性水平及区系特征受其所处的地理位置和气候环境的不同而呈现差异。贺兰山与罗山地处干旱与半干旱地带,在物种组成上具有典型的古北界特征物种;而六盘山气候湿润,靠近东洋界和古北界的交汇地带,表现出两界共同分布的物种多于古北界的物种。关键词 宁夏,蝶类,多样性,区系,贺兰山,罗山,六盘山,自然保护区*基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划资助(NCET-07-0470)* E-mail: *通讯作者,E-mail: