基于形态特征和分子证据的甘肃省粉蝶科系统分类研究

Gansu province lies in the upper reaches of the Yellow River, and located in the border region of the loess plateau, the qinghai-tibet plateau and the Mengxing plateau. The fauna is complex, ecological type is various, and across two animal geographical divisions, Which plays an important role in insect fauna of China. Owing to historical and other reasons, insect resources are not clear, it remains backward in many fields of insect research. This project is going to deal with the butterfly family Pieridae of Gansu province, including external morphology, inner structure and geographical distribution. using taxonomy, comparative morphology and molecular systematics method, to identify all of the collected specimens, to analyze geographical data , so complete resources inventory and fauna distribution; male and female reproductive system are comparative researched so as to provide new characters for identification and systematics; select outgroup to build the morphological systematic trees; At the same time useing molecular markers to construct cladistics trees, then conjoint analysis to confirm pierida is monophyletic group, to clear the relationship among genera, and finally get consesus tree to provide the classification system. On one hand, to provide accurate identification evidence for production practice and forcasting of pest.On the other hand, to provide reference for the other groups of butterfly in rearching from Gansu.

甘肃地处黄河上游，是黄土、青藏和蒙新高原的交汇地带。区系结构复杂，生态类型繁多，横跨古北区和东洋区，在我国昆虫区系中占有特殊地位。由于历史和其它原因，昆虫资源家底不清，分类和区系研究处于落后局面。本项目拟选取甘肃省有重要经济价值的粉蝶科昆虫进行系统分类研究，从外部形态、内部解剖、地理分布等方面对已有的信息进行汇总，运用分类学、比较形态学和分子系统学方法，对所有收集的标本进行分类鉴定，整理分布信息，完成甘肃省粉蝶科种类调查和区系分布研究；对雌雄生殖系统进行比较形态学研究，明确属种间差异，进而为种的鉴定和系统学研究提供新的特征和依据；选取外群，构建形态特征系统树；同时选用分子标记构建分子系统树，对二者进行联合分析，确定该科的单源性，明确属间关系，最终获得合意系统树，提出符合本类群自然进化历史的分类系统。最终为生产实践和害虫预测预报提供准确的鉴定依据和参考，也为以后进行其它蝶类研究提供参考。

甘肃地处黄河上游，区系结构复杂，在我国昆虫区系中占有特殊地位。但昆虫资源家底不清，分类和区系研究处于落后局面。本项目于2012-2016年期间对甘肃省粉蝶科昆虫进行了系统分类研究，内容包括外部形态、内部解剖、地理分布、生物多样性、系统发育关系等方面。结果表明：1.共鉴定甘肃省粉蝶科种类3亚科15属65种，编制了各亚科分属，属内分种检索表。2. 解剖了甘肃省粉蝶科的雌、雄性外生殖器，讨论其在分类中的应用价值和意义。3.粉蝶科昆虫在甘肃 5 亚省级的地理区划中都有分布。从世界地理区划来看，粉蝶科昆虫中古北种占总数的 58.3%，为优势种群；广布种占 37.5%；东洋种占 4.2%；即甘肃省粉蝶亚科昆虫以古北种为主，东洋种和广布种次之。同时对甘肃兴隆山国家级自然保护区蝶类的多样性指数、物种丰富度、优势度指数、均匀度指数和生境间相似性系数进行了分析，共采集蝴蝶标本1271号，经鉴定隶属7科42属65种。其中物种多样性大小为蛱蝶科﹥眼蝶科﹥粉蝶科﹥绢蝶科﹥凤蝶科。区系组成以古北种为主，其次为二者兼有种，所占比例分别为64.62%，35.38%。4. 以凤蝶科碧凤蝶为外群，采用邻接法（NJ）、最大简约法 (MP)和最大似然法 (ML)构建了基于COⅠ和EF-1α基因的甘肃省粉蝶科的分子系统发育树，其中三个亚科均形成单系群，豆粉蝶属与黄粉蝶属形成姊妹群。妹粉蝶属为绢粉蝶属的一分支。.因此，完成了甘肃省粉蝶科昆虫的种类调查和区系分布研究，比较了雌雄生殖系统的形态学差异，明确了属种间差异，为种的鉴定和系统学研究提供了新的特征和依据；选取外群，构建了分子系统树，确定了该科的单源性，基本明确了属间关系，最终获得合意系统树。最终为生产实践和害虫预测预报提供了准确的鉴定依据和参考，也为以后进行其它蝶类研究提供了参考。