中国裳凤蝶属分子分类学研究(鳞翅目:凤蝶科)

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裳凤蝶属是蝴蝶中最富自然美的鸟凤蝶类Birdwing butterflies三个属之一,在中国蝴蝶资源中有着特别重要的意义。本文主要进行中国裳凤蝶属分子生物学分类研究,以探明裳凤蝶属物种群、种、亚种及型的分子鉴别特征、遗传分化及亲缘关系,为中国蝴蝶的分子生物学研究奠定基础,促进蝴蝶资源的可持续利用。 在综述部分简要介绍了世界与中国裳凤蝶分类研究的历史与现状,外生殖器分类研究中存在的困难与问题,裳凤蝶属的分类系统,分子生物学方法在昆虫系统学中,特别是在蝴蝶分类研究中的应用。 研究材料包括产自中国大陆的裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild 1~6个不同斑型;产自台湾的裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild的1、3、4斑型(隶属于T. helena group);金裳凤蝶指名亚种Troides aeacus aeacus (Felder et Felder),台湾亚种T. aeacus formosanus Rothschild;与荧光裳凤蝶Troides magellanus (Felder et Felder)(隶属于T. aeacus group);产自印度尼西亚的摩鹿加裳凤蝶Troides criton Felder,小斑裳凤蝶Troides haliphron Boisduval(隶属于T. haliphron group)。以太白虎凤蝶Luchdorfia taibai Chou(=L. longcaudata Lee)作为分析参照外群。 结合形态分类与雄性外生殖器研究,用6条引物对裳凤蝶属上述5种、3亚种、6个斑型、外群太白虎凤蝶的15个样本进行了RAPD分析,并进行了部分种、型的COII和ND5序列测定及聚类分析,得到如下主要结论: 1.产自中国大陆各地的裳凤蝶污斑亚种T. helena spilotia Rothschild,雄性后翅亚缘区出现的1-6黑斑,属显性遗传,按照遗传距离与聚类分析分为三个基本型,分别命名为:①一斑型T. helena spilotia forma unipunctata,后翅亚缘区1个黑斑,大小稳定,个体数量最多;②多斑型T. helena spilotia forma polypunctata,后翅亚缘区5-6个斑,大小稳定,个体数量较多;③少斑型T. helena spilotia forma oligopunctata,后翅亚缘区2-4个黑斑,大小不一,属于一斑型与多斑型的过渡阶段。 2.根据RAPD分析和mtDNA的ND5测序结果显示,裳凤蝶属Troides (s. st.)4个物种群的亲缘关系为:T. haliphron group + T. amphrysus group + (T. helena group + T. aeacus group),T. helena group与T. aeacus group关系最近,聚为一支,与其它2个物种群独立发展。 3.裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild的大陆居群与台湾居群已存在很大的遗传分化,证明地理隔离,岛屿效应促进了裳凤蝶属种、亚种的分化,也是多岛国家或地区,如印度尼西亚,裳凤蝶属等蝶类资源特别丰富的原因。 4.首次采用改进的CTAB法提取裳凤蝶基因组DNA,所提样品完全可以满足RAPD及线粒体DNA的扩增。 5.RAPD是分析裳凤蝶属种、型遗传分化的一种优良的分子标记,具有快速、准确的特点。 6.NDS序列测定是研究裳凤蝶属物种群遗传分化、构建系统发育树的快速、有效的方法。
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