常用核基因序列在双翅目昆虫系统学中的研究进展

双翅目昆虫分为长角亚目和短角亚目,前者主要类群包括蚊、蠓、蛉和蚋,后者主要类群为虻类和蝇类。国内外学者对双翅目昆虫形态分类和分子系统发育关系研究均较多。本文整理总结了几种主要核基因在双翅目昆虫进化和系统发育关系的研究资料,结果显示:双翅目的单系性得到了众多形态学、生物学和分子数据的支持,多数系统发育研究认为传统的长角亚目为并系,短角亚目是一个单系,其主要类群舞虻下目、环裂类、有缝组和有瓣蝇类均为单系,但非环裂类、无缝组为并系,无瓣类可能为并系;基本搞清了有重要医学意义和与环境关系密切的类群,特别是有瓣蝇类各科类群分类系统的进化关系;双翅目昆虫发生辐射进化的三个分支节点时间即:低等双翅目(蚊类)2.2亿年、低等短角亚目(虻类)1.8亿年、有缝组(蝇类)6500万年;大量双翅目昆虫自然生命史历经吸血性、植食性和寄生性,有2.6亿年以上的演化历程。从相关核基因研究中总结出:18SrRNA、28SrRNA和CAD基因能很好的解决高级阶元从目到属的系统发育问题;EF-1ɑ基因和White基因更适合从科到属水平的分类阶元;ITS基因一般应用在从属到种水平的低级分类阶元,并被广泛应用到双翅目昆虫分子系统学研究中。     

脉翅总目系统发育研究进展

脉翅总目是全变态类昆虫中起源较早的古老类群之一,有关该类群的分类及系统发育研究对阐明全变态类昆虫的起源演化具有重要意义。文章就脉翅总目的系统地位、目级阶元、科级阶元和属种级阶元的系统发育几个方面的研究进行综述,着重介绍近年来国内外取得的研究成果,其中包括基于形态和分子数据所得的最新系统发育假设。最后,对脉翅总目系统发育研究中尚未解决的主要问题进行归纳。     

蚜虫与其初级内共生菌进化关系: 假说及演化机理

蚜虫是半翅目(Hemiptera)中一类取食植物韧皮部汁液的昆虫, 由于具有一些独特的生物学特征, 是研究重要适应进化问题的理想模型。蚜虫体内存在一类专性的胞内共生菌Buchnera, 对于蚜虫营养代谢和正常发育有重要贡献, 被称为蚜虫的初级内共生菌。蚜虫-Buchnera是研究共生关系的理想模型, 两者系统发育格局的研究有助于理解生物间专性共生关系的演化。本文系统综述了两者在不同分类水平（高级阶元、 低级阶元）上的系统发育关系研究。现有证据暗示： 两者在低级阶元水平上具有系统发育一致性, 而在高级阶元水平上可能没有平行演化关系, 这些对早期研究提出的平行演化假说提出了质疑。在现有研究的基础上, 本文建议从增加取样类群、 增加基因数目和数据量、 系统发育一致性检验等几个方面开展更深入的系统发育研究, 并开展Buchnera的转移实验, 从而检验Buchnera的横向转移及其基因在不同蚜虫支系中的进化速率一致性, 以便更客观地揭示蚜虫-Buchnera的进化关系。     

单子叶植物科级分类阶元形态性状分支分析

基于93个形态形状,采用13个被子植物基部类群做为外类群,对49个单子叶植物科级分类阶元进行了分支系统学分析。经过简约性分析,得到了1684棵同等最大简约分支树。严格一致树的分支结构图表明：1）古草本类植物和单子叶植物是姐妹群关系;2）具有网状脉的类群,薯蓣科,菝葜科,百部科是单子叶植物的最基部类群。由于性状状态间存在着较多的平行和逆转进化,这在一定程度上影响了系统发育重建的准确性;所选择的性状状态之间的演化很可能是平行的、多次的或者是特化的状态,因此这样复杂的演化关系的探索关键在于找到一些能确切反映其系统演化关系的形态性状。目前很难通过简约化的形态分支分析来解开整个单子叶植物的起源和演化之谜。为了避开对系统学分析造成干扰的误导性状,形态数据结合DNA序列分析很可能是必需的。     

昆虫后翅形态进化研究获得新进展

<正>昆虫是地球上最繁盛的生物类群,翅的获得在昆虫演化历程中扮演了重要角色。长久以来,后翅特征在昆虫的识别和种类鉴定中就已获得广泛应用且具重要价值。伴随着支序系统学的发展,后翅成为系统发育研究中非常重要的特征来源。但是后翅的形态是否能够反映整个昆虫的系统发育并未获得证实。而且前人对后翅形态进化的     

六足总纲系统发育研究进展与新分类系统

简要综述了昆虫分纲、分目的历史变化,包括昆虫分目多少的变化,昆虫是纲级还是总纲级阶元的变化,昆虫各目分类地位系统排列的变化以及六足总纲系统发育研究进展。根据近10年来形态特征与分子测序数据相结合的系统发育研究,整理出六足总纲与系统发育支序分析相一致的分类系统,对昆虫35目的分类运用了10个分类阶元。在此基础上,删减次要分类阶元,提出简明分类系统,既反映每个高级分类单元的单系性,明晰各目的共祖近度,又减少了分类阶元层次,方便各分类单元的识别与鉴定。六足总纲Hexapoda分为4纲:原尾纲Protura(包括蚖目Acerentomata、华蚖目Sinentomata、古蚖目Eosentomata),弹尾纲Collembola(包括弹尾目Collembola),双尾纲Diplura(包括双尾目Diplura),昆虫纲Insecta。昆虫纲分为单髁亚纲SubclassMonocondylia(包括石蛃目Archaeognatha)与双髁亚纲SubclassDicondylia。双髁亚纲分为衣鱼部DivisionZygentoma(包括衣鱼目Zygentoma)与有翅部DivisionPterygota。有翅部分为10个总目、27目。     

线粒体Cyt b基因与昆虫分子系统学研究

细胞色素b(cytochrorrle b,Cyt b)是线粒体13个蛋白质编码基因中结构和功能被研究得最为清楚的基因之一,该基因的进化速度适中,适合研究种内到种间甚至科间的系统发育关系,研究内容涉及种及种下阶元的分类鉴定、种上阶元的系统发育分析、种群的遗传变异和进化研究、分子进化研究等方面,本文对Cyt b基因的分子特点及其在昆虫系统学研究中的应用进行综述。     

赤眼蜂属系统进化研究进展

赤眼蜂是一类重要的天敌昆虫,该属包括的种类达180多种,并且广泛地分布于世界各地。通过对形态特征的分析,赤眼蜂属的系统发育研究在不同的研究者中得到不同的分类系统。由于赤眼蜂的个体微小,仅04mm左右,现有的化石记录稀少,并且可用作系统发育研究的形态特征很少,导致该类群的系统发育研究仍有许多不清楚的地方。同时,近年来分子生物学的发展为赤眼蜂系统发育研究提供了很好的途径,也取得了一些共识。但仍然未能提出一套精确的、更可靠的分类系统。作者对近年来的赤眼蜂属系统进化研究进行了综述。     

淫羊藿属分类学研究:进展、问题与展望

淫羊藿是我国特有且传统的重要药用植物,逐渐步入大宗品种行列。物种的准确鉴定是药效保障和用药安全的前提,为促进其资源的合理开发和利用,该文对淫羊藿属分类学研究进行系统梳理,并对其中存在的问题及存疑类群进行阐述。淫羊藿属共发表68种,中国58种(85.3%),其中57种为特有分布,具有显著的资源优势。淫羊藿属中国类群的分类学研究较为特殊,共26种集中发表于1990s,共31种(53.4%)为国外研究者命名,且绝大多数依据少量栽培个体命名。由于缺乏广泛的形态调查和性状变异分析,导致大量类群的形态描述不准确或不全面,后续20个类群被归并或降级。依据栽培个体命名的类群是补充描述和分类修订的重点。花色、根茎类型、花茎叶的数量及着生方式等性状在中国类群中存在广泛变异。经分类修订后,该属目前包括46种、1亚种和2变种。淫羊藿属中国组类群仍处于活跃进化中,其形态变异复杂,种间关系无法得到解决,为该属分类的最大挑战。但种质资源的研究和利用需要建立在清晰的分类学基础上。未来研究应基于居群调查,完善各物种的形态描述;在此基础上,整合形态变异特征、地理分布格局和基因序列特征,检测自然种间杂交事件,从而揭示物种的分化和进化历程。     

数学形态学在昆虫分类学上的应用研究.Ⅰ.在目级阶元上的应用研究

根据昆虫图像,对半翅目（Hemiptera）、鳞翅目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera）的34种昆虫提取形状参数、叶状性、球状性等7项数学形态特征进行了统计分析,从而论证了各项数学形态特征在目级昆虫分类阶元上作为分类特征的可行性和可靠性,并从数学形态学角度对所涉及到的同阶元昆虫类群的亲缘关系做了描述。结果表明,在作为目级阶元分类特征时,各项特征的可靠性依次为：(似圆度、偏心率、亮斑数)＞(叶状性、球状性、圆形性)＞形状参数。由这些特征的差异显著性可知,从数学形态特征角度讲,3个目的亲缘关系远近大小依次为：半翅目与鞘翅目＞半翅目与鳞翅目＞鳞翅目与鞘翅目。     

数学形态学在昆虫分类学上的应用研究.Ⅰ.在目级阶元上的应用研究

根据昆虫图像,对半翅目（Hemiptera）、鳞翅目（Lepidoptera）、鞘翅目（Coleoptera）的34种昆虫提取形状参数、叶状性、球状性等7项数学形态特征进行了统计分析,从而论证了各项数学形态特征在目级昆虫分类阶元上作为分类特征的可行性和可靠性,并从数学形态学角度对所涉及到的同阶元昆虫类群的亲缘关系做了描述。结果表明,在作为目级阶元分类特征时,各项特征的可靠性依次为：(似圆度、偏心率、亮斑数)＞(叶状性、球状性、圆形性)＞形状参数。由这些特征的差异显著性可知,从数学形态特征角度讲,3个目的亲缘关系远近大小依次为：半翅目与鞘翅目＞半翅目与鳞翅目＞鳞翅目与鞘翅目。     

中国动物志昆虫纲第51卷广翅目

广翅目是完全变态类昆虫中最原始的类群之一,其形态特征保守,分布格局间断,具有水生和精包授精等生物学特性,在进化上极具特色,其现代区系则为经过漫长进化历史的孑遗类群,占据关键系统位置,因此广翅目的系统分类、系统发育及动物地理研究对于全变态类昆虫的起源演化具有至关重要的意义。中国地域广袤,广翅目生物资源十分丰富,但以往对其系统分类研究     

铗科昆虫的研究(Ⅰ—Ⅲ)

铗科是无翅亚纲原始昆虫的一个科,它和尾科一样是探索昆虫纲系统发育的关键类群,也是研究昆虫纲各种器官进化的钥匙。 我国铗科的种类,曾由F.Silvestri(1908,1928,1949)作过分类研究,别人不曾问津过。     

直翅目昆虫分子系统学研究新进展

对1994年以来国内外在直翅目昆虫种群遗传变异及进化、种及种下阶元的分类鉴定、种上阶元的系统发育分析及分子进化等分子系统学方面的研究进展进行了综述。近年来,蝗亚目昆虫分子系统学方面的研究成果较为丰富,而有关螽亚目的分子系统学研究较少。线粒体基因和核基因序列联合分析、整个基因组全序列分析以及分子数据与形态学的密切结合将是分子系统学未来发展的主要研究手段。     

淫羊藿属植物形态分类性状评述

淫羊藿属是分类学上研究的热点和难点,其类群发表和修订均较频繁。为更清晰掌握淫羊藿属的性状变异,该文在查阅该属研究成果和标本的基础上,结合课题组野外调查和分析,对该属重要性状进行系统梳理。花瓣式样是淫羊藿属分类的最重要依据,但并非绝对稳定,种内花瓣形态可能存在丰富变异。花瓣颜色、花药颜色,甚至花的大小至少在部分类群中不宜作为分类的主要依据。根茎性状在多数类群中不失为一个有用的分类性状,但不能一概而论,应基于广泛调查。多数类群的花茎上叶的类型及小叶存在不同程度的变异,在实际应用中存在一定困难。非腺毛特征十分复杂,不同样本存在不同程度差异,不宜作为物种鉴别的关键依据。淫羊藿属植物栽培后植株普遍更矮小,提示开展自然生境下的调查和形态观测对掌握物种形态特征非常必要。中国淫羊藿属类群仍处于活跃进化中,其形态变异复杂,物种鉴定和资源利用时应足够谨慎。     

角蟾科Megophryidae系统研究进展

角蟾科Megophryidae是原始无尾两栖类中分化最多的科,分布于亚洲东部、南部及东南部.但角蟾科各类群的分类地位长期以来存在较大争议.本文从形态、染色体、DNA水平方面详细介绍了角蟾科系统学研究的进展;从科的建立、亚科的分类、属的争议、种的争议等各级分类阶元讨论了其研究历史,包括不同阶元的订正、类群的系统发育关系、起源与分化等不同学者的见解;展望了将来的一些研究方向.     

槭树科植物广义形态学性状分支分析

通过45个广义的形态学性状对槭树科(Aceraceae)尤其是槭属(Acer L.)的主要类群做了分支分析,结果显示：1)槭属内由于各类群分布着较多的同塑性状状态,而难以为属下组间关系的解决提供更多有价值的信息;通过对具体的性状状态分布分析显示,对于象槭属这样在形态上分化较大的类群,由于多数分类性状在不同类群间经历了平行和逆转演化,因而在较低分类阶元水平很难选择合适的性状来通过分支分析构建其系统发育;2)鸡爪槭组(section Palmata)作为整个槭属的基部类群,虽然支持率较低,但与其它类群相比在槭属内维持了较多的原始性状;3)金钱槭属(Dipteronia Oliv.)的两个种作为单系得到了100％的靴带支持,且和槭属作为姐妹群也得到了较好的支持。     

基于18S rRNA基因序列的直翅目主要类群系统发育关系研究

基于78种直翅目昆虫的18S rRNA基因全序列构建了直翅目各主要类群间的系统发育关系。本研究的结果支持直翅目的单系性,但不支持蝗亚目和螽亚目各自的单系性;直翅目下除蜢总科和蝗总科外各总科的划分多数与Otte系统相一致;蜢总科的单系性得不到支持;蝗总科的剑角蝗科、斑腿蝗科、斑翅蝗科、网翅蝗科和槌角蝗科5科均不是单系群,各物种间的遗传距离差异不大,应合并为一科,即蝗科;本研究支持将Otte系统中蚱总科和螽蟖总科下各亚科级阶元提升为科级阶元;18S rRNA基因全序列可以作为划分科级阶元的工具,当位于同一分支上互成姐妹群的类群间的遗传距离超过1%时,这几个类群属于不同的科;但由于其在进化上的保守性,18S rRNA基因只能用于纲目等高级阶元间关系的研究,而由其获得的总科以下阶元间的关系并不可靠。     

全长rDNA簇在蝽类昆虫生命树构建中的应用前景(昆虫纲,半翅目)

在昆虫纲中,生命树计划正在以目级阶元中的分类单元为单位逐步推进.针对这一大的背景,以及高级阶元和种级阶元分子系统学研究间脱节现状,提出以rDNA簇为一组分子标记、并且在未来高级阶元系统发育研究中将目前选取少量代表类群的做法改为将尽量多的物种包含到一棵系统发育树中的建议.其中首先简要介绍了rDNA簇的结构及其中各分子标记在分子系统学研究中的应用价值,随后以蝽类昆虫为例,有针对性地总结了rDNA簇中不同基因序列已有数据的丰富程度及其在分子系统学研究中的应用情况.首次给出了蝽类昆虫28S rRNA近全长序列的二级结构模型.基于对18S rRNA和28S rRNA二级结构研究所积累的认识,强调了18S rDNA和28S rDNA内部不同区段之间变异模式和应用价值的差异,论证了未来在生命树构建中深化对rDNA簇中各基因进行联合应用的合理性和可行性.     

叶蝉科昆虫分子系统发育的研究进展

从基因组DNA的提取、研究的基因片段、PCR引物选用、扩增条件以及叶蝉科不同阶元的分子系统发育分析等方面,综述叶蝉科(半翅目:叶蝉科)昆虫分子系统发育的研究进展。目前角顶叶蝉类的研究成果相对较多,大叶蝉亚科次之,其余类群的研究较少或无。线粒体基因与核基因序列联合分析以及线粒体全序列分析以及基因序列与形态数据相结合分析,分子鉴定叶蝉与共生菌之间的协同进化的研究,将是叶蝉分子系统学未来发展的主要研究手段。