中国巨齿蛉属幼虫的分类和DNA条形码研究

Acanthacorydalis Weele, 1907,belonging to Corydalinae,Corydalidae, Megaloptera, is a small genera endemic to Asia, still controversial in adult classification and having some cryptic species; the inter-species difference between species of larval external characteristicses is not obvious and larval classification is very difficult so that it haven't started. Acanthacorydalis larvae are called "animal ginseng" for their very high medicinal and edible value, so its classification is needed very much in development and application. This project would study the morphological and molecular taxonomy, and establish the DNA barcoding of the larva of Acanthacorydalis in China:(1)Morphological taxonomy: breed larve to adult, preliminarily determine the species according to the classification of adult morphology characteristics, and determine the larval morphology diagnostic characters including the patterns of body surface and small parts (setae, etc.);(2)Molecular taxonomy: extract DNA and amplify COI gene of Acanthacorydalis larvae, after sequencing compare the sequence with the adult corresponding sequence to test and verify the larva species, and establish phylogenetic tree to analysis the phylogenetic and evolutionary relationship between larva species,and clear classification dispute;(3)Finally determine the larva DNA barcoding according to the above results and provide molecular data for larval rapid and scientific classification in the future.

巨齿蛉属隶属于广翅目齿蛉科齿蛉亚科，是亚洲特有的一小属，其成虫分类尚存在争议，且不乏隐存种，幼虫种间形态特征差异不明显，分类非常困难，以至于尚未起步；巨齿蛉幼虫具有很高的药用和食用价值，被称为"动物人参"，在开发应用上也急需分类研究。本项目欲研究中国巨齿蛉属幼虫的形态和分子分类，并确定DNA条形码：（1）形态分类：将幼虫养殖至成虫，根据成虫的分类特征初步确定种类，之后确定幼虫的形态分类特征，主要为体表具有分类价值的花纹和刚毛等细微部位的特征；（2）分子分类：提取幼虫的DNA并扩增COI基因，测序后与成虫相应序列比对，验证幼虫种类，并建立系统发育树，分析幼虫之间的系统发育和进化关系，澄清分类争议；（3）根据上述结果，确定每种幼虫的DNA条形码序列，为将来幼虫的快速科学鉴定提供分子数据。

昆虫的鉴定一般以成虫的形态特征为依据，而幼虫的分类一直是个难题，也是分类学的研究热点，国内对幼虫分类的研究非常薄弱。由于幼虫期很长，且实际应用中主要是涉及幼虫，所以，幼虫的鉴定显得十分必要，但在该课题申报前，中国的广翅目幼虫分类研究仍是空白。.本课题主要致力于巨齿蛉幼虫的形态和分子分类：将野外采集的巨齿蛉幼虫饲养至成虫，提取巨齿蛉幼虫的DNA并扩增COI基因，测序后与巨齿蛉成虫的相应序列比对，再根据成虫的分类特征进行鉴定，综合确定幼虫的种类，然后再详细记录幼虫的形态特征，综合分析比较，找出分类特征，主要集中在体表具有分类价值的花纹和体表细微部位的分类特征研究上。.本研究团队历经三年，亲赴四川、云南、贵州、广西、湖南、陕西等6个省份的近40多个市县采集，累计观察研究过几千只巨齿蛉幼虫，做过几十只幼虫的分子序列检测，详细拍照上百条幼虫，电镜扫描一批幼虫，还对上千条其他种类的幼虫做过上述研究以作对照，目前，获得了如下成果：.1、获得了中国所有巨齿蛉幼虫的种类，建立了巨齿蛉幼虫标本资源库；.2、获得了中国所有巨齿蛉幼虫的COI基因序列；.3、初步发现中国巨齿蛉的2个隐存种，初步确定中国境内其实有8种巨齿蛉，而非6种，也就是说，世界上巨齿蛉属的所有种类（8种）在中国都有分布，也说明之前巨齿蛉成虫的分类需要进一步修订完善；.4、确定了巨齿蛉幼虫腹部腹面的月牙形棕褐色毛斑是巨齿蛉属的典型属征，甚至是唯一属征，也就说，在所有的广翅目幼虫中，只有巨齿蛉幼虫的腹部腹面才有月牙形棕褐色毛斑，而且是所有的种类都有，而其他的种类都没有此特征；.5、初步确定利用幼虫的外部形态特征（包括各个部位的色斑、体表毛斑等）无法区分巨齿蛉种类，而且，巨齿蛉不同种的幼虫外部形态存在重大的种内变异；.6、发现巨齿蛉甚至所有广翅目种类的幼虫无法区分性别；.7、获得了大量的包括巨齿蛉在内的很多广翅目种类的生物学和行为学资料，并探索了巨齿蛉等广翅目幼虫的人工养殖和产品开发，取得了重要突破。. 本研究首次对所有的巨齿蛉幼虫进行系统的分子和形态分类，发现了稳定的属征，同时发现，巨齿蛉幼虫无法用外部形态特征区分，且存在重大的种内变异，这些都为广翅目甚至整个昆虫纲的幼虫分类提供了重要参考资料，而且对幼虫在生产应用的鉴定等具有直接的推动作用；发现了巨齿蛉的隐存种，完善了广翅目昆虫分类，丰富了中国广翅目的种类。