叶舌蜂属Hylaeus分子分类学

Pollinator insects like bees are in decline, which is a risk to pollination service and thus food security. Managing pollination services requires better knowledge of bee diversity and distribution. But this knowledge is limited due to incomplete taxonomic work, lack of taxonomic expertise, and lack of molecular data. A key example is the bee genus Hylaeus, for which much work is required in understanding species diversity in China. We propose to construct a robust integrative framework for this genus. The focused work on Hylaeus will be central to our broader efforts in constructing a molecular framework for Chinese bees. Further we will continue our work of developing methods and protocols in insect monitoring. This work speeds up objective molecular profiling of diverse flying insects, greatly enhancing ability in monitoring changes to bee communities. This is an important foundation for effective pollinator management, and enables broader and more meaningful ecological study into insect communities.

蜜蜂作为主要的传粉昆虫，数量在急剧减少。这对传粉功能和未来的粮食安全带来了潜在威胁。为了更好管理和利用传粉功能，我们需要深入研究蜜蜂等传粉昆虫的多样性和分布。然而，由于分类专家的匮乏，分子数据库的不足，分类鉴定体系不够完善。相关研究工作面临着巨大的挑战。叶舌蜂属Hylaeus是一个很好而关键的例子。目前中国叶舌蜂属的物种多样性研究仍存在很大的空白。本项目书提议构建一个叶舌蜂属蜜蜂的整合分类学的体系。以该属的研究工作为例，这项研究会促进中国野生蜜蜂的分子分类学体系的构建。此外，我们还会进一步推进昆虫监测的工作方法和流程。本项目的开展将有助于不同传粉昆虫的目标基因数据的分析，大大提高了对蜜蜂群落动态变化的监测能力。这项研究还为建立有效的传粉昆虫管理体系奠定了基础，从而能够在更大尺度上研究昆虫群落的生态学意义。

极高的物种多样性和传统分类的局限性（分类学者有限的专业背景及形态分类耗时长），导致中国蜜蜂及其它昆虫多样性和分布的研究进展缓慢。基于DNA条形码的研究能够有效解决这一困扰。在国家自然科学基金（31772495）的支持下，我们基于DNA高通量测序技术，在昆虫多样性研究流程的开发、测试及应用方面取得了重要进展。本项目开发的分析框架，极大提高了昆虫群落DNA可提供的信息和解释力。值得一提的是，我们还将功能性状引入了基于动植物群落DNA的分析框架。与此同时，我们从中国多个地区采集了大量蜜蜂标本，并重点关注了云南地区由蜜蜂介导的动植物互作。从这些样本中提取的DNA数据囊括了数千条COI条形码和28S序列，以及可用于研究物种互作的花粉和微生物宏条形码信息。基于DNA条形码数据构建了中国及全球范围内首个蜜蜂生物地理图谱。已发表的研究证明，基于昆虫群落的DNA分析框架能够显著提高人们对于植物多样性与植食性昆虫互作关系的认识。因此，本研究开发的概念及分析方法具有极大的应用价值。