中国园蛛科性二态极显著属的修订及系统发育研究

Extreme sexual size dimorphism (SSD) is one of the hotspots in evolutionary biology, and SSD exist in several genera of the orb-weaver spider family Araneidae. Because the two sexes of the SSD species have many differences in secondary sex characteristics, size, color and markings, it is very hard to couple the female with male judging only by morphological characters, together with its rarity, taxonomy on the SSD species is one of the hardest works in spider taxonomy. And little has been done on the molecular phylogenetic analysis because of the less progress in taxonomy. Based on the specimens that we will collect, borrow and exchange, taxonomic research to reveal the biodiversity, distribution and revision to clarify the mismatch, misidentification and synonymies of the group will be done by using morphological identification and DNA barcoding technology. In addition, phylogenetic analysis will be carried out by constructing a molecular phylogenetic tree based on the partial sequence of mitochondrial gene COI and nuclear gene 28S rRNA. Generally speaking, this research is an important part of revision and phylogenetic analysis of the family Araneidae in China, and the implementation of the project can provide scientific basis for the protection of biodiversity.

性二态极显著现象是进化生物学研究的热点问题之一，园蛛科的多个属就存在这种现象。由于该类群的同种雌雄个体在第二性征、大小、颜色及斑纹等方面均存在着较大的差异，使得仅根据形态特征进行雌雄配对就变得非常困难，加之数量少，该类群的分类一直是蜘蛛分类学研究中的难点之一。同时，由于在形态分类学方面进展缓慢，有关我国该类蜘蛛的分子系统发育研究也几乎处于空白状态。我们拟在广泛采集、借阅及交换标本的基础上，利用形态分类和DNA条形码技术相结合，对我国的该类蜘蛛进行系统的分类学研究，弄清我国该类蜘蛛的物种多样性及其地理分布，理清其中存在的误订、错配及同物异名，完成对我国该类群相关属的修订。此外，我们将基于线粒体基因COI和核基因28S rRNA部分序列构建该类群的分子系统发育树，并对其系统发育关系进行分析。本研究是我国园蛛科全面修订及系统发育研究的重要组成部分，该项目的实施亦可为生物多样性保护提供科学依据。

性二态极显著现象是进化生物学研究的热点问题之一，园蛛科的多个属就存在这种现象。由于该类群的同种雌雄个体在第二性征、大小、颜色及斑纹等方面均存在着较大的差异，使得仅根据形态特征进行雌雄配对就变得非常困难，加之数量少，该类群的分类一直是蜘蛛分类学研究中的难点之一。本项目在广泛采集、借阅及交换标本的基础上，利用形态分类和DNA条形码技术相结合，完成了对中国园蛛科中性二态极显著属的分类鉴定工作，结合文献记载，整理了完整的中国园蛛科性二态极显著类群名录，共计22属148种，较项目实施前增加了近70种，含新种53种（版纳吊叶蛛Acusilas bannaensis sp. nov.等），中国新纪录种10种（螺旋吊叶蛛Acusilas spiralis Schmidt & Scharff, 2008等），由原络新妇科转入的6种（多斑裂腹蛛Herennia multipuncta (Doleschall, 1859)等）。完成了对中国园蛛科金蛛属Argiope、瓢蛛属Paraplectana、曲腹蛛属Cyrtarachne等性二态极显著属的修订，发现同物异名1个（黄斑曲腹蛛Cyrtarachne gilva Yin & Zhao, 1994=坂口瓢蛛Paraplectana sakaguchii Uyemura, 1938），新组合1个（白斑拟维蛛Parawixia albomaculatus (Yin, Wang, Xie & Peng, 1990) comb. nov.），错误鉴定1个、错误配对1个及单性补充11个（孔金蛛Argiope perforata Schenkel, 1963等）。采集了200余份的分子样品，并对其中145份样品的COI基因片段进行了测序，用于验证雌雄配对。本项目的实施，进一步弄清我国园蛛科的物种多样性，并为今后对我国整个园蛛科进行修订及系统发育研究奠定良好的基础，亦可为生物多样性保护提供理论依据。此外，因其极其显著的雌雄二态性，还有可能为进化生物学研究提供潜在的研究对象。