东北地区典型土壤中嗜尸性昆虫群落演替及优势种类生长发育规律研究

The accurate estimation of postmortem interval has vital significance to solve a criminal case. Necrophagous insects play an important role in postburial interval (PBI) estimation of a buried corpse. On the basis of previous researches, this project intends to study the succession of necrophagous insect community in typical soils of northeast China, to identify the species by morphological characteristics and DNA barcoding technology, to obtain regional data of insect community succession and determine the dominant species; Under different constant temperature and humidity conditions (12~27 ℃, relative humidity 100%), to study the time of first instar larva or adult of dominant species through the covering soil; to observe the developmental period of dominant species; to study the morphological change rules of dominant species immatures; to screen the differentially expressed genes at no obvious morphological changes stages of dominant species immatures using the transcriptome sequencing combined with real-time fluorescence quantitative PCR (qRT-PCR) technique and study the change rules of these genes expression. This project will provide referential data for buried corpase PBI estimation using necrophagous insects and also has an important significance at accelerating the development of soil entomology and forensic entomology in China.

死亡时间的准确推断对刑事案件的侦破具有至关重要的意义。嗜尸性昆虫在土埋尸体埋后间隔时间（PBI）推断方面具有重要作用。本项目拟在前期研究基础上，在我国东北地区开展典型土壤中嗜尸性昆虫群落演替研究，基于形态特征和DNA条形码技术鉴定嗜尸性昆虫种属，获取地区嗜尸性昆虫群落演替数据，确定优势种类；在恒温恒湿条件（12~27℃，相对湿度100%）下，对优势种类开展1龄幼虫或成虫穿过覆盖土层时间研究；观察优势种类发育历期；研究优势种类幼期形态变化规律；利用转录组测序结合qRT-PCR技术筛选优势种类幼期形态变化不明显时期的差异基因，研究这些差异基因表达变化规律。本项目为利用嗜尸性昆虫推断土埋尸体PBI提供参考依据，对促进我国土壤昆虫学和法医昆虫学发展也有重要意义。

嗜尸性昆虫可以定殖土埋尸体，在推断尸体埋后间隔时间（PBI）方面具有重要作用。本项目围绕东北地区土壤中嗜尸性昆虫开展了研究，取得以下结果：（1）在东北地区，共采集典型土壤中常见嗜尸性昆虫5目22科37种，明确蚤蝇、广口蝇、小粪蝇为优势种类。随着掩埋深度的加深，出现的昆虫种类变少。不同掩埋深度下昆虫演替存在差异。季节和土壤类型对昆虫演替有很大的影响。（2）对东北地区土壤中常见的17种嗜尸性昆虫的形态进行了描述并拍照。获取了12种嗜尸性昆虫的COⅠ序列。完成了东亚异蚤蝇Megaselia spiracularis、角喙栓蚤蝇Dohrniphora cornuta、广东栅蚤蝇Diplonevra peregrina、墓地栅蚤蝇Diplonevra funebris、舌叶裂蚤蝇Metopina sagittata、柏林克虼蚤蝇Puliciphora borinquenensis、双斑葬甲Ptomascopus palgiatus和东北广口蝇Platystoma mandschuricum线粒体基因组测序、注释。对蚤蝇科系统发育进行了分析，明确了蚤蝇科与扁足蝇科为姐妹群。中国蚤蝇科分为蚤蝇亚科和裂蚤蝇亚科。（3）在不同恒温恒湿条件下，构建了角喙栓蚤蝇D.cornuta、蛆症异蚤蝇M. scalaris、东亚异蚤蝇M. spiracularis、墓地栅蚤蝇D. funebris和柏林克虼蚤蝇P. borinquenensis的发育历期、幼虫发育速率和蛹内发育资料。完成了蛆症异蚤蝇M. scalaris蛹期胸背肌与腹部分化期（72h-132h）、黄眼期（144h-180h）的4个发育时间的转录组研究，并检测差异基因（片段）在蛹期的表达变化，构建了3个基因（片段）的表达量与发育时间的回归方程。此外，还建立了适于嗜尸性蚤蝇蛹的组织切片方法，明确脑、胸部肌肉、性腺、复眼在蛹发育过程中存在变化，具有成为蛹日龄指标的潜力，可用于PBI的推断。基于以上研究结果，本项目已发表论文9篇，其中SCI收录4篇。培养研究生6名。本项目为我国利用嗜尸性昆虫推断尸体PBI积累资料，对推动我国法医昆虫学学科的发展有重要意义。