毒隐翅虫亚族Paederina隶属于鞘翅目Coleoptera,隐翅虫科Staphylinidae,母隐翅虫亚科Paederinae,分布于除南极洲外的世界各地,是农业害虫的重要天敌。毒隐翅虫素(Pederin)是由聚酮合酶(polyketide synthase, PKS)合成的一种昆虫内毒素,具有强烈的抗肿瘤、抗病毒活性,是目前治疗肿瘤的“候选药物”之一,研究其生物合成一直是该领域的热点之一。目前对毒隐翅虫亚族昆虫的分类学研究多以传统的外部形态为主,而关于其分子系统学的研究鲜见报道,而且亚族下各分类单元之间的系统发育关系也不清楚。因此本论文在传统分类学研究的基础上,依据线粒体COⅠ、COⅡ基因序列,分析了中国毒隐翅虫亚族的系统发育关系。此外,针对PKS的保守区域：酮基合酶(Ketosynthase, KS)设计简并引物,扩增了约1000bp的KS基因片段,推测了该基因的功能,完善了Pederin的生物合成路径。经过近四年的研究,获得以下主要结果：1.分类学研究及区系分析本论文共记述中国毒隐翅虫亚族Paederina4属45(亚)种,其中包括1新种：勐养毒隐翅虫Paederus mengyangensis sp. nov.,1云南省新纪录种：黑足毒隐翅虫Paederus melampus Erichson,1840;补充了其它43(亚)种的外部形态特征描述；依据基毒隐翅虫Paederus coxalis Fauvel,1895的触角后部各节和胫节黑色、阳茎原始等特征将其归入原毒隐翅虫亚属Paederus(Eopaederus) Scheerpeltz,1957。分析讨论了毒隐翅虫亚族在中国动物地理区划中的分布情况。结果表明毒隐翅虫亚族在我国以单纯的东洋界成分为51.11%,占绝对优势。在七个动物地理区划中,各区占有的种类数差异较大,以华中区种类最为丰富,分布25种,占我国已知种类的55.56%,其次为华南区和西南区。华南区单区分布种最多,为12种,占我国已知种类的26.67%。中国特有种较为丰富,达26种,占我国已知种类的57.78%,华中区分布17种,华北区为7种,华南区为6种、西南区5种、青藏区为6种和蒙新区3种。地区特有种共16种,其中华中区和华南区各6种,西南区、华北区、蒙新区和青藏区各1种,东北区无地区特有种。2.分子系统学研究利用线粒体COⅠ、COⅡ基因的通用引物,从14种毒隐翅虫中分别扩增出了约800bp的COI基因和约700bp的COII基因。将扩增产物测序并手动切除引物后经BLAST比对,发现COI基因与GenBank中亲缘关系最近的序列同源性为82%-96%；COII基因与亲缘关系最近的序列同源性为78%-82%,可确定扩增产物即为目的片段。利用PAUP*4.0beta10对COⅠ、COⅡ基因进行同质化检验,P=0.89,表明二者为同质性样品,可进行联合分析。本论文基于COⅠ、COⅡ和COⅠ+COⅡ基因对毒隐翅虫属昆虫进行了分子系统学研究。经系统发育信号检测,发现COⅠ、COⅡ基因中当遗传距离小于0.88时,转换与颠换同遗传距离有很好的线性关系；当遗传距离大于0.88时,颠换趋于饱和,而转换与遗传距离仍有很好的线性关系；COⅠ+COⅡ基因中转换与颠换未达到饱和,均与遗传距离呈很好的线性关系,表明本数据拥有较强的系统发育信息,而非随机数据。对COⅠ、COⅡ、COⅠ+COⅡ基因进行碱基序列组成分析,发现T、C、A、G碱基平均含量分别为35.9%-37.1%、15.3%-15.5%、32.4%-33.6%、14.8%-15.1%,密码子在第一、二、三位上的A+T平均含量为64.5%-68.2%、66.9%-75.8%、68.5%-73.2%,表明密码子使用频率存在明显的偏A+T性,此偏倚性在密码子各位点基本保持一致；COⅠ、COⅡ、COⅠ+COⅡ基因颠换数均高于转换数,S/V在0.43-0.60间,密码子不同位点处转换与颠换比例基本一致。对COⅠ、COⅡ、COⅠ+COⅡ基因分别采用相邻连接法(NJ)、最小进化法(ME)、最大简约法(MP)构建系统发育树,显示COⅠ+COⅡ基因与COI基因构建的树基本一致,本论文主要采用置信度最高的联合基因COⅠ+COⅡ构建的系统发育树进行分析。以毒隐翅虫族的一种Homaeotarsus pimeri和前角隐翅虫亚科的一种Aleochara brevipennis Gravenhorst,1806为外群,发现背齿毒隐翅虫亚属Paederus (Gnathopaederus) Chapin,1927为单系群；矛毒隐翅虫亚属Paederus (Harpopaederus) Scheerpeltz,1957可能为单系群；原毒隐翅虫亚属P.(Eopaederus) Scheerpeltz,1957和异毒隐翅虫亚属Paederus (Heteropaederus) Scheerpeltz,1957在COⅠ、COⅡ、 COⅠ+COⅡ基因的NJ、ME、MP树中均聚为一支,而且二者在外部形态上非常相近,分子系统学与外部形态学研究均证明这两个亚属亲缘关系最近,为姐妹群；多刺毒隐翅虫Paederus describendus Willers,2001与毒隐翅虫指名亚属Paederus (Paederus) Fabricius,1775亲缘关系最近,但从外部形态上看多刺毒隐翅虫无后翅,与毒隐翅虫指名亚属具后翅的特征不符,故不能归入该亚属；COⅠ、COⅡ、COⅠ+COⅡ基因所构建的三种系统发育树均表明,基毒隐翅虫P. coxalis Fauvel,1895应归入原毒隐翅虫亚属P.(Eopaederus) Scheerpeltz,1957,与形态分类结果一致；黑足毒隐翅虫P. melampus Erichson,1840和塔毒隐翅虫Paederus tamulus Erichson,1840外部形态非常相似,亲缘关系较近。3.酮基合酶的研究本论文设计了酮基合酶(KS)基因的简并引物,对毒隐翅虫属11个样本进行扩增,结果仅从4个不同采集地的雌性梭毒隐翅虫Paederus fuscipes Curtis,1826中扩增出了约1000bp的片段,命名为pedKS基因,而雄虫及其它种类毒隐翅虫没有测出,这一结果证明了只有梭毒隐翅虫雌虫产生毒素,而雄虫及其它种类毒隐翅虫不产生毒素。经BLAST比对,发现pedKS基因与假单胞杆菌Pseudomonas的KS基因片段同源性达76%-86%。从NCBI下载有代表性的KS基因构建NJ系统发育树,显示pedKS基因与FAD-依赖型氧化还原酶(FAD-dependent oxidoreductase)基因亲缘关系较近。在荧光假单胞杆菌Pseudomonas fluorescens中与pedKS同源的基因经氧化还原作用合成吡啶六元环,故推测pedKS可能也经氧化还原作用参与了Pederin中吡喃六元环的合成。