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新疆北部降水量、有机质含量等较高,是新疆农业生产的主要阵地之一,盛产小麦及玉米等粮食作物和喜温的水稻及棉花等多种经济作物。近年来,农田农业害虫如玉米螟、棉蚜、棉铃虫和稻水象甲等的发生整体加重,导致农作物减产。赤眼蜂科Trichogrammatidae和缨小蜂科Mymaridae隶属膜翅目Hymenoptera、细腰亚目Apocrits、小蜂总科Chalcidoidea,是两类常见且重要的卵寄生蜂,主要用于防治玉米、水稻、甘蔗、棉花及蔬菜等农作物害虫。准确鉴定农田赤眼蜂科和缨小蜂科种类,对新疆北部农田害虫的高效生物防治具有重要的参考价值和指导意义。但是由于赤眼蜂科和缨小蜂科的种类繁多、体型微小、形态多种多样,以及受到寄主的种类、物种的地理分布位置、生长发育阶段的不同影响,另外还存在近似种问题,仅根据传统形态学特征难以对其进行快速准确地鉴定。而DNA条形码以DNA序列为检测对象,不受样本生长时期的限制,非分类专家即可对物种进行快速、准确的物种鉴定,能够在很大程度上弥补形态学鉴定的不足,因此利用该技术可以解决赤眼蜂和缨小蜂在形态学鉴定上的难题和问题。本研究以新疆北部主要农区赤眼蜂科和缨小蜂科昆虫为研究对象,利用无损伤DNA提取法获得基因组DNA,通过线粒体COI基因(cytochrome c oxidase subunit I gene)和ITS2(internal transcribed spacer 2)基因对模板进行DNA条形码分子标记,获得的基因序列构建出赤眼蜂科和缨小蜂科中不同属的系统进化树,分别比较这两个科中不同属的遗传距离,结合形态学特征对赤眼蜂科和缨小蜂科的物种进行准确鉴定,并基于DNA条形码数据初步分析其系统进化的关系。主要研究结果如下:1.DNA条形码在新疆北部主要农区赤眼蜂科分类鉴定中的应用(1)共检视赤眼蜂科标本350号,制作玻片标本122号。通过形态学初步鉴定出6属,16种,包括:宽翅赤眼蜂属Ufens Girault,1911弗氏宽翅赤眼蜂U.foersteri Kryger,1918相似宽翅赤眼蜂U.simillis Kryger,1932寡索赤眼蜂属Oligosita Walker,1851长突寡索赤眼蜂O.shibuyae Ishii,1938日本寡索赤眼蜂O.japonica Yashiro,1979短角寡索赤眼蜂O.brevicornis Lin,1994光脉赤眼蜂属Aphelinoidea Girault,1911土耳其光脉赤眼蜂A.anatolica Nowicki,1936沙湾光脉赤眼蜂A.shawanica Hu&Lin,2005伪寡索赤眼蜂属Pseudoligosita Girault,1913肿脉伪寡赤眼蜂P.krygeri Girault,1929长索伪寡赤眼蜂P.elongata Lin,1994弯管伪寡索赤眼蜂P.curvata Lin,1994赤眼蜂属Trichogramma Westwood,1833广赤眼蜂T.evanescens Westwood,1833松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi Matsumura,1926螟黄赤眼蜂T.chilonis Ishii,1941暗黑赤眼蜂T.pintoi Voegelé,1982赤眼蜂T.sp.断脉赤眼蜂属Mirufens Girault长管断脉赤眼蜂Mirufens longitubatus Lin,1994(2)对赤眼蜂科COI和ITS2两种基因的组成及特征进行分析,获得6属15种70条COI和95条ITS2基因,其中COI基因片段长度为518 bp。A+T含量(74.0%)明显高于C+G含量(26.0%),存在明显的碱基偏倚性。获得ITS2基因片段长度为480 bp。A+T含量为49.6%,C+G含量为50.4%。(3)分析上述5属15个形态种的COI和ITS2序列的遗传距离,并与NCBI数据库相似基因序列进行比对,结果显示,COI和ITS2基因可以解决赤眼蜂科鉴定中诸如赤眼蜂属雌性标本无法鉴定、破损标本形态学鉴定困难等问题,也能很好地解决广赤眼蜂T.evanescens Westwood和暗黑赤眼蜂T.pintoi Voegelé等相似种的问题,对于形态学鉴定和DNA条形码鉴定有分歧的赤眼蜂属Trichogramma Westwood的物种进行整合分析,结合两种数据对物种进行了最终界定,鉴定新疆北部主要农区赤眼蜂6属17种。(4)获得4属7种新的DNA条形码数据:弗氏宽翅赤眼蜂U.foersteri Kryger,1918,相似宽翅赤眼蜂U.simillis Kryger,1932,长突寡索赤眼蜂O.shibuyae Ishii,1938,日本寡索赤眼蜂O.japonica Yashiro,1979,土耳其光脉赤眼蜂A.anatolica Nowicki,1936,沙湾光脉赤眼蜂A.shawanica Hu&Lin,2005,肿脉伪寡赤眼蜂P.krygeri Girault,1929。2.DNA条形码在新疆北部农田缨小蜂科分类鉴定中的应用(1)共检视缨小蜂科标本500余号,制作玻片标本155号。采用形态学鉴定方法初步分出6属11种,包括:缨翅缨小蜂属Anagrus Haliday,1833玉米叶蝉缨翅缨小蜂A.dmitrievi Triapitsyn and Hu,2018黑头缨翅缨小蜂A.nigriceps(Smits van Burgst,1914)原缨翅缨小蜂A.atomus(Linnaeus,1767)缨翅缨小蜂A.sp.三棒缨小蜂属Stethynium Enock,1909模式三棒缨小蜂S.triclavatum Enock,1909长缘缨小蜂属Anaphes Haliday,1833A.longicornis Walker,1846爱丽缨小蜂属Erythmelus Enock,1909平缘爱丽缨小蜂E.rex(Girault,1911)菱胸柄翅缨小蜂L ymaenon Walker,1846哈尔里菱胸柄翅缨小蜂L.karlik(Triapitsyn,2013)海滨菱胸柄翅缨小蜂L.litoralis(Haliday,1833)菱胸柄翅缨小蜂未知种L.sp.冠缨小蜂属Stephanodes Enock,1909刺冠缨小蜂S.reduvioli(Perkins,1905)(2)对缨小蜂科的COI和ITS2两种基因组成及特征进行分析,获得6属9种96条COI和102条ITS2基因,其中COI基因片段长度为500 bp。A+T含量(76.7%)明显高于C+G含量(23.3%),存在明显的碱基偏倚性。获得ITS2基因片段长度为630 bp。A+T含量为52.8%,C+G含量为47.2%。(3)分析上述5属8个形态种的COI和ITS2序列的遗传距离,结果显示,两种基因可以解决缨小蜂科鉴定中破损标本形态学鉴定困难等问题,也能很好地解决黑头缨翅缨小蜂A.nigriceps(Smits van Burgst)和玉米叶蝉缨翅缨小蜂A.dmitrievi Triapitsyn and Hu等近似种的问题,对于形态学鉴定和DNA条形码鉴定有分歧的菱胸柄翅缨小蜂属Lymaenon等物种进行分析,结合两种数据对物种进行了最终界定,鉴定新疆北部主要农区缨小蜂6属9种。(4)获得5属7种新的DNA条形码数据,包括玉米叶蝉缨翅缨小蜂Anagrus dmitrievi Triapitsyn and Hu,2018,黑头缨翅缨小蜂A.nigriceps(Smits van Burgst,1914),模式三棒缨小蜂S.triclavatum Enock,1909,长角长缘缨小蜂Anaphes.longicornis Walker,1846,平缘爱丽缨小蜂E.rex(Girault,1911),哈尔里菱胸柄翅缨小蜂L.karlik(Triapitsyn,2013),海滨菱胸柄翅缨小蜂L.litoralis(Haliday,1833)。3.基于COI和ITS2序列的新疆北部农田赤眼蜂科和缨小蜂科系统发育分析赤眼蜂科基于COI基因的系统进化树显示,树明显分成Trichogramma Westwood属,Oligosita Walker属,Ufens Girault属。其中Trichogramma Westwood属与Oligosita Walker属亲缘关系比Ufens Girault属近。基于ITS2基因的系统进化树显示,树明显分成Trichogramma Westwood属,Aphelinoidea Girault属,Oligosita Walker属,Pseudoligosita Girault属,Mirufens Girault属,Ufens Girault属。与其形态分类一致,表明其分类学地位得到分子水平上支持。比较分析发现,Trichogramma Westwood属和Oligosita Walker属的COI基因比ITS2基因更适合该属中的分子鉴定。缨小蜂科基于COI基因的系统进化树显示,树明显分成Anagrus Haliday、Anaphes Haliday、Erythmelus Enock、Lymaenon walker属。基于ITS2基因的系统进化树显示,树明显分成Anaphes Haliday、Stethynium Enock,Erythmelus Enock,Anagrus Haliday,Lymaenon Walker。其中Anaphes Haliday属和Anagrus Haliday属亲缘关系比Erythmelus Enock属和Lymaenon Walker属更近与其形态分类一致,表明其分类学地位得到分子水平上支持。比较分析发现,Anagrus Haliday属和Lymaenon Walker属的COI基因比ITS2基因更适合该属中的分子鉴定。综上所述,本研究可为新疆北部主要农区的赤眼蜂科和缨小蜂科寄生蜂的快速准确鉴定提供有利支持。文中获得的大量COI和ITS2基因片段,可作为鉴定的参照条形码,也为将来利用两类寄生蜂防治新疆北部农田害虫提供了重要的参考依据。