中国叶螨科分类修订及系统发育研究

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本文是关于中国叶螨科Tetranychidae形态、分类、系统发育、生物地理学的系统性研究论文。文中全面概述了叶螨科国内外研究历史和现状,总结了叶螨科下各属种的研究概况,详细地阐述了该类群的分类特征、研究材料及方法,对已知分类单元进行了详细厘定和描述,开展了叶螨科代表属种的个体发育形态学研究,基于比较形态学对中国叶螨亚科系统发育进行了研究,探讨了中国叶螨科的区系特征。1分类单元详记与厘定经对贵州大学昆虫研究所新采和馆藏标本(5000余片)、中国科学院动物研究所国家自然博物馆馆藏标本(2500余片)以及福建农林大学和南京农业大学保存的部分标本进行了细致检视和系统的分类研究,鉴定和记述中国叶螨科158种(实检标本129种,据英文文献核记29种),其中检视模式标本重描记49种、厘定2个新异名种、发现中国新记录1属1种;编制了中国叶螨属、种分类鉴定检索表;拍摄、绘制了全部观察标本的形态图,共制特征图版600余幅;整理了中国叶螨科209种(中国大陆地区174种,台湾地区35种)的分布地及寄主植物信息。中国新纪录1属1种:羊蹄甲新叶螨Neotetranychus lek Flechtmann,2013。首次记录羊蹄甲新叶螨雄螨。新异名2种:海南小爪螨O.hainanensis Ma,Yuan&Lin,1979 syn.nov为比哈小爪螨Oligonychus biharensis Hirst,1924新异名;广东真叶螨Eutetranychus guangdongensis Ma&Yuan,1982 syn.nov.为东方真叶螨E.orientalis(Klein,1936)新异名。2代表物种个体形态发育为探索叶螨科重要分类特征(尤其是体毛序及足毛序)在个体发育中的形态变化规律及其分类价值,本研究完成了2亚科4属6种(水杉小爪螨O.metasequoiae Kuang,1992、草地小爪螨Oligonychus pratensis(Banks,1912)、柑橘始叶螨Eotetranychus kankitus Ehara,1955、柑橘全爪螨Panonychus caglei Mellot,1968、帕式苔螨Bryobia pritchardi Rimando,1962和青海苔螨Bryobia qinghaiensis Ma&Yuan,1981)的个体形态发育,其中首次完成苔螨属2种个体发育形态研究,研究结果显示苔螨亚科足毛序变化差异显著大于叶螨亚科,苔螨属中檐形突、足跗、股节毛数量等存在的种间变化对分类鉴定无意义,指出帕式苔螨足Ⅰ跗节正常具28根毛,足Ⅰ股节正常具16根毛。比较水杉小爪螨和草地小爪螨的个体发育形态的变化差异,发现背毛及腹毛变化规律与Linquist提出的规律完全契合,但足部毛序的变化在同属不同种间存在较大的种间差异,肯定了足毛序在叶螨分类的价值,提出足毛序变化规律可为分类属级、亚属级单元提供分类依据。柑橘始叶螨与椴木始叶螨足毛序变化规律非常相似,但别于Lindquist的报告,提出可尝试分析始叶螨属特征种间变化规律,利用毛序变化规律区分―柑橘种群‖;提出柑橘全爪螨足IV膝节刚毛数量在个体发育形态中的变化表明,其在全爪螨属物种鉴定中十分重要。3高级单元系统发育关系本研究基于96个形态特征采用最大简约法对中国叶螨亚科109种通过启发式搜索获取系统发育树,同时与Jin et al.(2019)基于三个分子片段通过最大似然法构建的叶螨亚科的系统发育树相比较,结果对叶螨亚科下三族(叶螨族Tetranychini、广叶螨族Eurytetranychini、拟细须螨族Tenuipalpodini)的分类地位给予了较好支持。其中叶螨族下的小爪螨属Olionychus、裂爪螨属Schizotetranychus、始叶螨属Eotetranychus、叶螨属Tetranychus均为并系类群;合爪螨属Mixonychus、麇螨属Stigmaeopsis、全爪螨属Panonychus为单系类群,但是属下种间关系的支持率较低,其亲缘关系仍有待进一步深入研究。广叶螨族下真叶螨属Eutetranychus和拟广叶螨属Eurytetranychoides为单系群,广叶螨属Eurytetranychus为并系类群;广叶螨族下的缺爪螨属Aponychus和拟细须螨属Tenuipalpoides为单系群,互为姐妹类群。4区系构成及特征本研究全面整理采集标本、馆藏标本及文献记载的物种分布信息,共统计中国叶螨科2亚科28属209种的分布记录,按世界动物区划的6界(区)和中国动物地理区划的7区对其进行区系特征分析。结果表明,在世界区划6界中,中国叶螨科物种的区系涵盖了典型的东洋界区系和古北界区系;古北界-东洋界区系型为跨区区系的主体,与新北界、澳洲界的联系稍强于新热带界和非洲界;按中国动物地理区划(7区)的特点可概括为典型的华南区区系型,与其他区系的关联强度从大到小依次为华中区、东北区、华北区、西南区和青藏区。华南区、华中区和华北区区系这3个强系构成中国叶螨区系的辐射联系态势。叶螨科因其结构致微、早期记述过简、种内个体形态差异大等原因导致的物种准确鉴定困难,已成为分类学和害螨防控实践亟待解决的问题。本文重启中国叶螨分类研究,通过对新采集标本和不同单位馆藏标本的全面检视,定义并系统详述了中国叶螨已知物种特征,阐明了代表物种的个体系统发生规律,解析了高级单元系统发育关系,阐释了区系构成特征,为深入探索叶螨分类理论和破解生产实际难题奠定了坚实的基础。
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