蝶类（鳞翅目：双孔次亚目）主要分类群的谱系年代学和历史生物地理学初步分析

本项目拟对蝶类30~40个代表种类的线粒体基因组以及100~120个代表性种类的8~10个线粒体基因进行序列测定和分析；基于基因组全序列和多基因整合序列数据分析蝶类不同层次分类阶元之间（包括科级、亚科级）线粒体基因组的组合特点和变异规律，探讨其分子进化过程中可能存在的达尔文选择机制；运用多种分子进化模型和不同的建树方法重建较大规模分类群的分子系统树；依据系统树和部分基因序列的二级结构特征，综合探讨蝶类各主要类群间的系统发生关系。另外，基于分子钟原理，选择适宜的化石记录参照点，推测蝶类的起源及其各主要类群间的分歧时间，建立其主要谱系演化的地质年代表；同时，参照蝶类主要类群的现代生物学（寄主植物等生活史特征、现代生物地理分布等）以及地质古生物学、古生态学等多学科的相关资料和证据，初步探讨蝶类起源演化的历史生物地理分布格局及相应的地质环境背景。

蝶类昆虫的起源和演化一直是进化生物学领域的未解之谜。本研究项目通过蝶类的线粒体基因组全序列数据和部分核基因整个序列数据重建了蝶类高级分类群间的系统发生关系，同时，基于宽松分子钟原理和适宜的化石记录参照点推测蝶类的起源时间以及各主要分类群间的分歧时间，建立了其主要分类群的演化的地质年代表；另外，依据蝶类及相关昆虫类群的现代生物学、古生物学和古生态学等学科的相关资料和证据，初步探讨了蝶类起源和演化的历史生物地理分布格局及其相应的地球环境背景。.主要结果如下：测定了蝶类主要分类群（凤蝶科、蛱蝶科、粉蝶科、灰蝶科、弄蝶科）共78个代表种类的线粒体基因组全序列数据，结果显示，所测蝶类的线粒体基因组全长介于15115~16094bp之间，都包括13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22（23）个tRNA基因和1个AT富集区，各类群的基因组成和排列顺序基本一致。基于基因组全序列数据的蝶类主要类群间系统发生关系表明，蝶类不是一个单系群，其中凤蝶科为一独立的演化支，而蛱蝶科+粉蝶科+灰蝶科+弄蝶科组合为另一个演化支，它们之间的系统学关系为(((蛱蝶科+(粉蝶科+灰蝶科))+弄蝶科)，因而传统的凤蝶总科和弄蝶总科的划分是不合理的；基于化石记录的分子钟分析显示，蝶类的起源时间为距今约102百万年前(Ma)的白垩纪中期，各主要类群间的分歧时间为距今90~97.8百万年前(Ma)。基于线粒体基因组全序列数据重建了蛱蝶科各主要类群（13亚科）之间的系统发生关系，并分析了该系统学关系和形态性状演化之间的相互关系，结果显示，基于基因组序列数据的系统发生关系和部分形态学性状的演化是吻合的。新测了蛱蝶亚科36个代表种类的Ef-1a、 Wingless和 COI基因序列数据，结合GenBank中获得120余种其他蛱蝶亚科的相应序列数据，重建了蛱蝶亚科主要类群的系统发生关系，同时基于适宜的化石记录证据和分子钟分析手段进行了谱系年代学分析和谱系地理学重建，初步探讨了蛱蝶亚科的历史地理分布格局，结果显示，蛱蝶亚科的起源时间为距今68百万年前(Ma)的白垩纪后期，起源地点可能为新热带区，后来，随其各主要分类群的分化，再分别向古北区、新北区、古热带区、东洋去和澳新区扩散。