基于线粒体基因组序列的鞘翅目肉食亚目水生类群系统发育分析

【目的】明确肉食亚目(Adephaga)水生类群线粒体基因组的基本特征,并基于线粒体基因组序列分析肉食亚目水生类群的系统发育关系。【方法】基于Illumina HiSeq X Ten测序技术测定了圆鞘隐盾豉甲Dineutus mellyi和齿缘龙虱Eretes sticticus的线粒体全基因组序列,对其进行了基因注释,并对其tRNA基因二级结构进行了预测分析。加上已公布的鞘翅目(Coleoptera)肉食亚目水生类群17个种的线粒体基因组序列,对该类群共19个种线粒体的蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)开展了比较基因组学分析,包括AT含量、密码子偏好性、选择压力等。基于13个PCGs的氨基酸序列和核苷酸序列,利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建鞘翅目肉食亚目水生类群的系统发育关系,并通过FcLM分析进一步评估伪龙虱科(Noteridae)和瀑甲科(Meruidae)的系统发育位置。【结果】圆鞘隐盾豉甲和齿缘龙虱的线粒体基因组全长分别为16 123 bp(GenBank登录号: MN781126)和16 196 bp(GenBank登录号: MN781132),都包含13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个D-loop区(控制区)。19个肉食亚目水生类群线粒体基因组PCGs的碱基组成都呈现A+T偏好性,在密码子使用上也都偏向于使用富含A+T的密码子;在进化过程中13个PCGs的进化模式相同,都受到纯化选择。基于线粒体基因组13个PCGs的氨基酸序列的肉食亚目水生类群的系统发育关系为(豉甲科Gyrinidae+(沼梭甲科Haliplidae+((壁甲科Aspidytidae+(两栖甲科Amphizoidae+龙虱科Dytiscidae))+(水甲科Hygrobiidae+(瀑甲科Meruidae+伪龙虱科Noteridae)))))。【结论】研究结果表明,豉甲科是肉食亚目水生类群的基部类群,接下来是沼梭甲科和龙虱总科;伪龙虱科和瀑甲科互为姐妹群,并一起作为龙虱总科内部的一个分支;两栖甲科与龙虱科具有更近的亲缘关系。     

基于陷阱法采集的河西走廊戈壁荒漠甲虫数据集

戈壁荒漠甲虫多样性对气候变化和人类活动干扰的响应十分敏感,甲虫数量、多样性及其功能性状可用于评估戈壁荒漠生态系统的健康与稳定。戈壁荒漠甲虫分布及多样性月动态变化数据积累可为荒漠生态系统动物多样性保护与维持机制研究提供数据支撑。河西走廊中部是戈壁荒漠主要分布区之一, 2012年研究组在河西走廊中部的甘肃省临泽县北部干旱荒漠国家沙化土地封禁保护区内建立了地表甲虫分布及多样性的长期监测样地。本数据主要汇集了戈壁荒漠地表甲虫物种组成、物种照片、活动节律、数量及功能性状信息数据。该数据集可用于典型荒漠甲虫种属识别、典型甲虫种功能性状比对及其时空分布格局对气候变化及人类活动扰动的响应研究。     

南方山荷叶中甸居群繁殖生物学研究

对分布于云南中甸地区南方山荷叶进行的繁殖生物学研究结果表明 :南方山荷叶有性生殖良好 ,性成熟个体的花在开花前一年 7月末 8月初开始分化并以休眠芽的形式度过冬天及早春 ;花在次年春天开放并在植株露出地面 1 0 d之后进行传粉 ;每个体有花 3～ 2 8朵 ,每花有胚珠 1～ 1 7枚 ,每个体有胚珠 40～ 2 0 2枚 ;在自然条件下南方山荷叶传粉方式为异花授粉 (但自交可育 ) ,其传粉昆虫为叶蜂类和甲虫类 ;天然居群具有较高的结实率 ( 58.3%～1 0 0 .0 % ) ,每个体有果实 3～ 2 6枚 ,每果实有种子 0～ 1 1粒 ,平均结籽率为 60 .41 % ,每个体平均种子产量 47.0 5。南方山荷叶常可通过根状茎进行营养繁殖形成无性系植株。人工繁殖时既可用种子繁殖 ,亦可用切割根状茎来进行营养繁殖。     

鞘翅目2个中国新记录属种记述

2020年开始,通过对广东省内代表性自然保护地昆虫全面系统的野外调查,发现了两个中国新记录属种,分别为筒穴甲科Teredidae（瓢虫总科）的双斑筒穴甲Teredolaemus guttatus Sharp, 1885、扁谷盗科Laemophloeidae（扁甲总科）的日本竹扁谷盗Nipponophloeus dorcoides Reitter, 1874。本文详细记述了相关种类的形态特征,并对其生物学习性进行了探讨,研究结果将为其鉴定提供依据和参考。     

不同食性甲虫的含能值,含不量及其变动规律研究

以干旱地区的肉食性步甲科和植食性拟步甲科昆虫成体为材料，测定鞘翅目甲虫的偏嗵值和含水量，分析其含能值和含水量的相互关系及其变动规律。结果表明，肉食性步甲科昆虫的含能值显著高于植食性拟步甲科昆虫，相反，前者的含水量却显著地低于后者。步甲科和拟步甲科昆虫的含能值都与其含８水量成显著负相关。     

“超级胶水”帮助害虫产卵

植物拥有它们自己的“车蜡”——多脂的、像发丝一样的晶体覆盖在它们的茎上，形成了一道天然的防水层。这种光滑的表面同时还能防止害虫在上面产卵。然而幸运的是，天门冬叶甲虫（Crioceris asparagi）却找到了一个解决的办法：一种富含蛋白质的胶水。     

黑河中游荒漠灌丛斑块地面甲虫群落分布与微生境的关系

关于西北干旱区荒漠灌丛草地地面甲虫群落分布与微生境关系的系统研究尚鲜有报道。采用多元回归分析和RDA群落排序分析等方法,定量研究了甲虫群落分布与微生境因子的关系及其季节变异特征。多元回归分析表明,甲虫群落数量分布与土壤粗砂、中细砂和粘粉粒含量存在显著关系,3个因子解释了21%的甲虫群落变异。多元回归分析还表明,甲虫群落数量分布与春季地面/地下日平均温度和土壤含水量有显著关系(3个因子解释了32%的甲虫群落变异),而与夏季和秋季地面/地下日平均温度和土壤含水量无显著关系。RDA群落排序分析表明,土壤粗砂含量、中细砂含量、地面温度和地下温度对春季甲虫种群分布有显著的影响,解释了34.3%的甲虫种群变异;土壤粗砂和中细砂含量对夏季甲虫种群分布有显著影响,解释了18.8%的甲虫种群变异;土壤粗砂含量、地下日均温和土壤含水量对秋季甲虫种群分布有一定的影响,解释了17.1%的甲虫种群变异。Pearson相关分析表明不同甲虫种群对微生境因子的响应模式不同。主要结论是:微生境的非生物环境因子是决定荒漠甲虫群落空间分布格局的重要因子之一,但是环境因子的影响作用存在明显的季节变异,并且因种类不同而异。     

温度对马铃薯甲虫生长发育的影响

为了进一步明确温度对马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata (Say)生长发育的影响, 在恒温条件, 研究了温度对马铃薯甲虫实验种群生长发育的影响。结果表明：温度对马铃薯甲虫各虫态的发育历期、存活率及种群的繁殖力有显著的影响。发育历期随温度的升高而缩短, 发育速率与温度呈显著的正相关。马铃薯甲虫世代存活率由大到小的顺序为27℃＞23℃＞19℃＞31℃＞15℃。27℃时成虫的产卵量最高, 单雌平均卵量为729.7粒;其次为23℃, 单雌平均卵量为639.2粒。并测得马铃薯甲虫卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、幼虫期、蛹期及全世代的发育起点温度分别为9.14, 10.50, 8.17, 10.28, 9.04, 9.59, 10.23和10.90℃, 有效积温分别为73.26, 43.22, 39.23, 34.05, 161.97, 273.02, 100.38和542.58日·度。据此认为温度对马铃薯甲虫实验种群的生长发育、存活和繁殖影响明显。     

Composition and distribution of ground-dwelling beetles among oak fragments and surrounding pine plantations in a temperate forest of North China

In this study, we compared ground-dwelling beetle assemblages （Coleoptera） from a range of different oak fragments and surrounding conifer plantations to evaluate effects of forest size and surrounding matrix habitat in a temperate forest of north China. During 2000, beetles were sampled via pitfall traps within two large oak fragments （ca. 2.0-4.0 ha）, two small oak fragments （ca. 0.2-0.4 ha） and two surrounding matrices dom- inated by pine plantations （〉4 ha） in two sites of different aspects. Overall, no significantly negative effects from forest patch size and the surrounding matrix habitat were detected in total species number and abundance of ground-dwelling beetles. However, compared with small oak patches or pine plantations, more species were associated with an affinity for at least one large oak patch of the two aspects. Multivariate regression trees showed that the habitat type better determined the beetle assemblage structure than patch size and aspect, indicating a strong impact of the surrounding matrix. Linear mixed models indicated that species richness and abundance of all ground-dwelling beetles or beetle families showed different responses to the selected environmental variables. Our results suggest that more disturbed sites are significantly poorer in oak forest specialists, which are usually more abundant in large oak fragments and decrease in abundance or disappear in small fragments and surrounding matrix habitats. Thus, it is necessary to preserve a minimum size of forest patch to create conditions characteristic for forest interior, rather than the more difficult task of increasing habitat connectivity.     

中生代鞘翅目扁甲总科化石的研究进展

扁甲总科隶属于鞘翅目多食亚目扁甲系,目前包含25个现生科和3个化石科,其中10个科仅分布于南半球,特别是澳大利亚、新西兰和南美。当前的分子系统发育学研究显示扁甲总科的起源时间为晚三叠世至早侏罗世,而冈瓦纳古陆与劳亚古陆的分离也发生在早侏罗世约1.8亿年前。因此对中生代扁甲总科化石的研究是解释扁甲总科如今分布格局的重要基础,也有助于研究扁甲总科的演化历史。本文简要回顾了现生扁甲总科的研究历史,并对其中生代的化石研究进行了概述,迄今在中生代地层发现有12科54种扁甲总科化石。