尺蛾科两个属的分类、分子系统学和比较谱系生物地理学研究

The genera Arichanna and Ourapteryx have sympatric distributions in the Mountains of Southwest China. The purposes of this project are: to provide a thorough taxonomy study of the two genera, to describe new species; to investigate the phylogenetic relationships within each genus and resolve the validity of their subgenera; to analyze and compare the evolution history and formation process of the current biogeographic patterns of each genus, to test if these two genera have some consistency by estimation of divergence time and reconstruction of ancestral areas; using a combination of geological events and biological information, to compare the particularity of species divergence of each genus under the same geological events, to discover how the two genera respond similarly and differently to environmental changes. The results will facilitate the understanding of the general pattern of the moths in the Mountains of Southwest China and how the uplift of Qinghai-Tibetan Plateau influenced the species divergence of moths.

本项目拟以同域分布在西南山地的弥尺蛾属和尾尺蛾属为研究对象，结合形态分类和DNA条形码对两属的物种进行分类学研究，描述新物种；应用分子系统学的方法探讨两属尺蛾的系统发育关系，验证各属内亚属划分的有效性；通过物种间的分歧时间估算和祖先分布区重建，对两属的进化历史和影响现有分布格局形成的主要成因进行比较分析；结合地质历史事件和生物学资料，比较相同历史事件背景下两属物种分化的特殊性，探寻两属应对环境波动的一致性和特异性机制。本研究结果将有助于了解西南山地蛾类物种演化的一般性规律及青藏高原隆起对蛾类物种分化的影响。

西南山地是全球生物多样性的热点地区之一。为了研究西南山地蛾类的起源与演化以及青藏高原隆起对蛾类物种分化的影响，本项目对同域分布在西南山地的弥尺蛾属和尾尺蛾属进行了分类、分子系统学和比较谱系生物地理学研究。结合形态学和DNA条形码对弥尺蛾属和尾尺蛾属的物种进行了分类学研究，建立了物种名录。完成了弥尺蛾属79种和尾尺蛾属106种的分类学工作，包括物种的鉴定、描述、引证、解剖、拍照、记录检视标本等；共发现21个新种，4个新地位和3个地位恢复。选取了弥尺蛾属58种和尾尺蛾属74种，选用了3个线粒体基因（COI，CYTB和ND5）与2个核基因（EF-1a和GAPDH），分别进行了两个属的分子系统学和谱系地理学研究，结果支持弥尺蛾属和尾尺蛾属的单系性，划分了弥尺蛾属的5个亚属和尾尺蛾属的16个种团；推测弥尺蛾属和尾尺蛾属起源自低海拔地区，青藏高原隆起之后，其祖先类群为了适应高海拔，进化出了西南山地特有种；尾尺蛾属发生过一次涉及大量特有物种的辐射式分化；确定了两个属在西南山地的物种多样性中心；弥尺蛾属和尾尺蛾属的物种分化和现有分布格局的形成受到了地质历史事件、地理隔离、第四纪气候波动和寄主转化的共同影响。此外，Wolbachia感染可能影响尾尺蛾属的物种分化。本研究表明西南山地蛾类可能存在一致性的谱系格局，即形成了喜马拉雅支系和横断山脉支系的谱系分化；同时，二次分化过程又存在特殊性，即不同的种类可能存在不同支系的二次分化。本项目的研究结果对理解青藏高原隆起如何影响鳞翅目昆虫的物种分化和现在分布格局具有重要意义，对探讨现生物种应对全球气候变化的生物学效应具有重要作用。已发表标注论文10篇，其中7篇为SCI期刊论文。