位置:立项数据库 > 立项详情页
世界蝎蛉科昆虫属级单元订正与分类体系构建
  • 项目名称:世界蝎蛉科昆虫属级单元订正与分类体系构建
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31172125
  • 申请代码:C040501
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:花保祯
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:西北农林科技大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

蝎蛉科Panorpidae是重要的生态指示昆虫,幼虫具一对复眼,是全变态类昆虫中唯一在幼虫期具复眼的类群,是联系全变态类与半变态类昆虫的重要纽带,在昆虫纲系统发育中占据独特地位。但蝎蛉科昆虫缺乏完善的分类系统,属级单元的分类迄今比较混乱,其中最大的蝎蛉属Panorpa与新蝎蛉属Neopanorpa均为并系群,特征交叉和重叠,严重制约着蝎蛉科分类研究的发展,亟需进行世界属级单元的厘定和系统发育重建。本项目在多年研究的基础上,采用支序学方法,结合蝎蛉形态学(包括成虫内部解剖、卵、幼虫形态)、超微形态学、形态测量学、行为学、以及DNA序列等特征,对世界蝎蛉科属级单元进行重新划分和订正,探讨其系统发育关系,建立符合蝎蛉科进化历史的自然分类体系。本项目的实施,对于中国和世界蝎蛉科昆虫的分类和鉴定,以及深入探讨长翅目在全变态类昆虫中的系统发育地位,均具有重要意义。

结论摘要:

蝎蛉科Panorpidae已知400多种,是长翅目最大的科,但缺乏完善的分类系统,属级单元的分类迄今比较混乱,其中最大的蝎蛉属Panorpa与新蝎蛉属Neopanorpa均为并系群,特征交叉和重叠,亟需进行属级单元的厘定和系统发育重建。 我们通过人工饲养,获得了蝎蛉科幼虫33种,并采用光学显微镜和扫描电镜,研究了幼虫口器,探讨了幼虫形态特征与生活方式的适应;通过扫描和透射电镜,观察了蝎蛉科昆虫单眼、复眼、精子超微结构、外生殖器构造等特征; 在野外和室内观察了蝎蛉科8种昆虫的交配行为,揭示了背中突、臀角、唾液腺等构造在蝎蛉交配中的作用,探讨了外生殖器的功能形态学; 蝎蛉科成虫和幼虫复眼均为并列像眼,视小杆均由8个视网膜细胞组成,但成虫视网膜细胞排成“7 + 1”式,而幼虫视网膜细胞排成“4 + 4”式,认为长翅目成、幼虫复眼并非同源器官; 采用吉姆萨染色法,C-带和DAPI技术,描述了蝎蛉科6属21种的减数分裂过程,首次发现蝎蛉科昆虫具有典型的单着丝粒染色体,性别决定机制为XO(♂)/XX(♀)型,雄性蝎蛉的染色体数目从2n = 34到45不等; 将雌性外生殖器结合其他形态特征,用最大简约法对东亚地区的26种蝎蛉进行了系统发育分析,表明华蝎蛉属Sinopanorpa单系性支持度较高,蝎蛉属和无角蝎蛉种团P. davidi group明显为并系群,单角蝎蛉种团P. centralis group和双角蝎蛉种团P. diceras group均为单系,建议提升至属级单元;采用分子生物学方法,在测定70种蝎蛉的2个线粒体基因(cox1和cox2)和1个核基因(28S rRNA) DNA序列的基础上,采用最大似然法和贝叶斯法,进行了蝎蛉科昆虫系统发育关系分析,表明新蝎蛉属、华蝎蛉属、和双角蝎蛉属Dicerapanorpa均为单系群,而广布的蝎蛉属再次被证实为并系群;单角蝎蛉种团为单系群,建议提升至属级单元;在系统发育分析的基础上,提出了蝎蛉科合理的属级分类体系,部分澄清了目前蝎蛉科属级分类单元的混乱,建立2新属,即双角蝎蛉属Dicerapanorpa Zhong & Hua, 2013和单角蝎蛉属Cerapanorpa(待发表);并描述了一些新种。 本项研究对于完善世界蝎蛉科昆虫的分类奠定了良好的基础。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 36
  • 8
  • 0
  • 0
  • 0
期刊论文
相关项目
花保祯的项目