基于形态特征与分子数据的中国谷蛾科疑难类群分类修订及系统发育分析

Tineidae belongs to the superfamily Tineoidea, the earliest-origination extant superfamily of the enormous clade Ditrysia, has long been considered as an important taxon for Lepidoptera phylogenetic analysis due to its special phylogenetic position. To reconstruct early ditrysian evolution, we need a robust knowledge of their biodiversity and phylogeny. Tineid systematics has made great progress, yet incomplete: some complicated taxa need to be treated and phylogenetic studies within and among subfamilies are under taken. In view of the current scientific problems, the project is proposed to emend closely related species and genera, to revise unplaced taxa and solve the match problems of male and female by combining comparative morphology and DNA barcoding technology; add Chinese tineid taxa for building morphological tree based on comprehensive characteristics that obtained by using whole-body dissection techniques, and molecular phylogenetic tree based on nuclear sequence analysis data; to clarify relationships and reconstruct evolution in Tineidae by comparing the consequences. The results are meaningful in resolving the tineid systematic problems of China, and building foundation for phylogenetic analysis within other families and superfamilies of Lepidoptera.

谷蛾科隶属于鳞翅目谷蛾总科，因具特殊的分类地位——位于双孔次目分支的最基部，被视为鳞翅目系统发育研究的重要类群。为重建双孔类早期进化关系，有必要清晰掌握谷蛾科的生物多样性及其内部系统发育关系。目前该类群的系统学研究已取得阶段性进展，但仍有一些疑难类群的鉴定或分类地位悬而未决，属及亚科阶元的系统发育分析研究也亟待开展。针对当前存在的科学问题，本项目拟利用DNA条形码技术结合形态特征的方法解决疑难类群中存在的同物异名、近缘种区分和雌雄匹配问题；在前人工作基础上加入中国谷蛾科类群，利用整体解剖技术全面选取特征构建形态系统发育树、核基因序列分析构建分子系统发育树，通过对结果进行比较，推测谷蛾科属及亚科阶元的系统发育关系及其演化过。研究结果可以解决我国谷蛾科系统学研究中存在的问题，也可为鳞翅目高级阶元系统发育分析提供理论基础。

谷蛾科在判断祖征和认识多样性起因方面有着潜在的重要性，因而被视为研究鳞翅目系统发育的重要类群。本项目围绕中国谷蛾科疑难类群分类修订和各亚科系统发育关系展开研究。在分类修订方面，针对需要进行修订类群的分布特点进行补充采集和合作采集，新增采集地18个、干制标本3500余只、酒精浸制标本500余只、玻片标本700余张；在英国自然历史博物馆核查并拍摄到1000余种的成虫标本以及中国为模式产地的种类的玻片标本；在此基础上整理了中国谷蛾科14亚科51属180种的文献引证及地理分布信息，鉴定到中国谷蛾科2新纪录属、40新种、4新纪录种、2项新组合和2个雌性首次记述。在系统发育分析方面，从形态和分子两个方面入手，分别构建了系统发育树；完成了26属的整体解剖制片并从中筛选形态特征构建形态系统发育树；获取谷蛾科74种200只标本的COI序列，31种56只标本的核基因序列；所测序列加上NCBI下载序列，得到基于COI、CAD、EF-1ɑ、GAPDH、MDH、RpS5及wingless串联基因序列的最大似然树和贝叶斯树。项目实施过程中，承担《中国小蛾类名录-谷蛾科》、《中国动物志-谷蛾科》等专著撰写工作，推动了我国谷蛾科昆虫的区系研究；研究所获基因序列丰富了基因库数据，为世界谷蛾科的分子系统发育分析提供了新资料。