基于分子数据和形态特征的中国姬蠊科分类订正及姬蠊科亲缘关系研究

This project will mainly deal with the diversity and distribution of Ectobiidae from China and phylogenetic relationship of Ectobiidae by using moleculer data and morphological characters, based on the previous project of NSFC(30900146), which had been completed. We will further improve our investigating methods (mainly fogging or insectcide knockdown and night netting, combined with other colletcting methods), expand the investigating areas and enlarge our research field, utilize the research methods and means of molecular biology, comparative morphology and cladistics comprehensively to gain various information, aiming to solve some new problems from the late project, for example, the relationship of Scalida and Sigmella contrary to the view of traditional taxonomy, and whether a great many of similar species published by predecessors are specific variation or sibling species. On the basis of morphological study, we will select the valuable taxnomic characters and carry on the phylogenetic analysis in view of mophological characters. At the same time, we will choose representative species to proceed the sequencing, associated with the known species sequences downloaded from 3 gene banks, and carry on the phylogenitic analysis based on molecular data. Many analytical methods of cladistics are applied to the phylogenetic analysis. Then we will integrate the morphology with molecular datas to deal with the phylogenetic analysis. Based on the above results, we will proceed a further and comprehensive study in order to explore the relationship among subfamilies, make clear the taxonomic status of Anaplcetinae and Pseudophyllodromiinae, establish the phylogenic relationship of this group and provide the basis for further research on the phylogeny of Blattodea.

本项目拟在已完成的国家自然科学基金青年基金项目的基础上，扩大调查地域和研究对象范围，改进调查方法，以喷雾罩盖法、夜间捕网为主，结合其他调查方法获得大量森林冠层和补充其它生境的姬蠊科标本，综合运用比较形态学、支序系统学和分子生物学等手段和方法获取多方面信息，对我国姬蠊科昆虫进行更深入的综合研究，探明我国该类群物种多样性水平和区系分布，并对研究中发现的科学问题-刺板蠊属与乙蠊属亲缘关系与传统分类观点相悖，及前人命名的大量形似种是种内变异还是亲缘种等进行深入研究。在形态研究的基础上，筛选分类特征,进行基于形态特征的系统发育分析;同时选取代表种进行测序，并从三大基因库下载已知姬蠊科种类序列，进行基于分子数据的系统发育分析。综合以上分析结果探讨姬蠊科六亚科间的亲缘关系，澄清褶翅蠊亚科及拟叶蠊亚科的分类地位，组建该类群的系统发育关系，为进一步深入探讨蜚蠊目系统发育提供依据。

研究摘要.我国的蜚蠊系统学研究起步于上世纪80年代中期，由昆虫学家吴福桢国务委员发起，郭予元院士、冯平章研究员先后从事一段时间的研究，但是由于前期积累少，文献缺乏，中国昆虫分类研究整体家底不清，未能进行系统的研究；项目组成员继承了前辈们的衣钵，继续进行该类群经典分类研究，但是对于蜚蠊目的分类系统，我们一直沿袭世界蜚蠊分类专家的观点，终于经过十年的积累，项目组具备了探索该类群高级阶元亲缘关系的基本条件和能力。.在本项目的资助下，项目组进行了大量的基础数据调查，基于形态特征和分子数据对中国姬蠊进行了系统研究。不仅为项目组夯实了研究基础，更让项目组获得丰硕成果，在蜚蠊系统学研究理论上有了深入的认识和提高，奠定了本项目组在国际蜚蠊系统学研究中的地位。具体来讲：对姬蠊科的物种进行了广泛调查，对我国西南、华南、华中、华东等地区的约20个省市进行了12次调查，发现新物种40余种（其中，20余种已经发表），使我国该姬蠊科种类由150种左右上升到200余种，厘定了14个已知分类单元的分类地位，提出5个新组合， 2个属级新异名，7个种级新异名进一步揭示了我国该类物种多样性水平。系统发育研究结果明确了姬蠊科是并系群，并提出褶翅蠊亚科提升为科并归属蜚蠊总科，寄蠊亚科应该归属于硕蠊科；而姬蠊亚科、拟叶蠊亚科、异爪蠊亚科形成单系合为新的姬蠊科。寄蠊亚科应该归属硕蠊科的观点，系本项目组基于大数据研究结果首次发现并提出。除了科级阶元的分类地位发生变化之外，在属级分类单元也有很多新的发现，如歪尾蠊属为并系群，其中炫纹歪尾蠊与纹歪尾蠊组成的分支与毡蠊属聚为一支，与其他该属种类完全不聚在一个分支上，结合形态学特征拟建1新属；巴蠊属和全蠊属均为并系群，短翅全蠊与相似巴蠊聚为一支，双斑全蠊与壮巴蠊＋斑翅巴蠊聚为一支，且两属种类组成单系群，由此推断全蠊属和巴蠊属可能互为异名。研究还表明了各亚科中属级分类单元的亲缘关系，歪尾蠊属种类和拟歪尾蠊属组成姐妹群然后与小蠊属形成姐妹群；拟截尾蠊属、齿爪蠊属均为单系群，且两属与红蠊属聚为单系群；乙蠊属和刺板蠊属互为姐妹群，卷翅蠊属和玛啦蠊属互为姐妹群且乙蠊属＋刺板蠊属与卷翅蠊属＋玛啦蠊属所组成分支互为姐妹群。研究结果为进一步研究蜚蠊目的系统发育积累了大量研究材料，奠定了坚实的基础。.