环京津地区部分捕食性甲虫DNA条形码研究

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本文以环京津地区的捕食性鞘翅目昆虫作为研究对象,对其进行DNA条形码数据库的构建,并依此对部分形态上难以区分的近缘种进行辨别。基于本实验室近年来对环京津地区昆虫物种多样性调查和鉴定等工作的积累,共得到该地区捕食性鞘翅目昆虫标本3229件,隶属于17科74属168种。本文采用分子生物学技术,从上述类群中共成功获得1734条COI基因片段的序列,其中有970条序列未能成功鉴定物种名称。其次,完整记录了每个样品的详细信息(标本的编号、分类信息、标本信息、采集信息、DNA条形码的序列信息和标本照片等),据此建立物种丰富且生物学信息相对完整的环京津地区鞘翅目天敌资源数据库。再者,在此基础上对每个科的物种分别进行了有效序列的统计,以及系统发育树的构建。通过对NJ树的聚类分析,成功鉴定鞘翅目大部分未鉴定标本,最后得到捕食性甲虫14科81属216种1595条COI基因序列。其中步甲科Carabidae得到的序列最多,芫菁科Meloidae和花萤科Cantharidae次之。此外,本文还对影响DNA提取成功的因素进行了分析和总结,包括标本处理方法、保存条件和时间、甲虫外骨骼的特殊性、材料取样、引物特异性等原因。本文还应用DNA条形码技术,针对鞘翅目芫菁科豆芫菁属Epicauta的3个具有共同分布范围以及形态极为相似的物种——西北豆芫菁E.sibirica、疑豆芫菁E.dubia和中华豆芫菁E.chinensis进行了深入的分类学研究。研究还选取另4种芫菁作为外群,共包括77条COI基因序列,分别对碱基组成、遗传距离和系统发育关系进行分析;最终结合其形态特征,确定疑豆芫菁E.dubia、中华豆芫菁E.chinensis是西北豆芫菁E.sibirica的同物异名。
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