摇蚊亚科高级阶元系统发育研究

In virtue of the material advantage in China, combined with modern cladistics principles, the project focus on phylogenetic study on the higher taxa of Chironominae using comparative morphological and molecular systematic methods. The aims of the project include: defining the diagnosis in the subfamily, tribe, generic complex and genus level. By the phylogenetic parsimony analysis to examine of the higher taxa are monophyletic and its phylogenetic relationship. Reconstruct the phylogenetic relationship and trace evolutionary history of the subfamily. Evaluate the validity of different molecular markers in the study of phylogenetic relationship between higher taxa of Chironomidae. Anticipated viewpoint will redound to solve the puzzle of unclear phylogenetic relationship between higher taxa of Chironominae and will provide important data constituting reasonable classification system of the family Chironomidae.

利用中国研究材料上的优势，结合现代系统发育学理论，采用比较形态学和分子系统学分析相结合的研究方法，开展摇蚊亚科高级阶元的系统发育关系的研究。该研究的实施将规范摇蚊亚科族级、属群和属级鉴别特征；探求该亚科和该亚科内已知属群的单系性以及摇蚊亚科属群和属间的系统发育关系；构建摇蚊亚科高级阶元的系统发育框架；追溯该亚科的进化历史；评价不同分子标记在摇蚊科高级阶元系统发育研究中的有效性。预期研究结果的提出将解决长期悬而未决的摇蚊亚科高级阶元系统发育上的脉络不清的难题，为合理制定世界摇蚊科分类系统提供重要的依据。

摇蚊亚科 Chironominae 隶属于双翅目长角亚目，是摇蚊科中物种多样性最为丰富的亚科。由于该亚科内部属级分类单元比较复杂、 “超大属”和“单型属”并存等现状，使该亚科高级阶元（亚族、属级复合体及属团等）的各属之间的系统发育关系及单系性尚无全面的系统性研究。.本研究以摇蚊亚科的主要代表类群作为研究对象，通过国际合作，对摇蚊亚科的 3 族 113 属级单元（包含 4 个化石属）的 112 个形态特征和 4088 bp 的联合基因数据（6 个基因片段)，运用最大简约法、最大似然法、贝叶斯推断法进行了摇蚊亚科高级阶元系统发育的研究。本研究是迄今为止，基于形态和分子证据对摇蚊亚科内几乎所有摇蚊亚科属级分类单元的系统发育关系进行的较为深入的研究，基本阐明了属群、属级、甚至部分亚属水平的进化关系，解决了摇蚊亚科高级阶元系统发育上的脉络不清的难题，为合理制定世界摇蚊科分类系统提供重要的依据；首次结合形态和分子数据对摇蚊亚科进行属级水平的重新分类，提出了 1 个新族，4 个新亚族，4 个新的属级复合体；首次对摇蚊亚科的起源和扩散进行了尝试性的探索工作，填补了摇蚊亚科动物地理研究方面的空白；首次基于分子数据的物种进化树，对摇蚊的形态特征进行了评估，重建了其祖先状态，对物种的演化具有重要的意义。.本研究对摇蚊亚科 39属284种的967条序列进行了 DNA 条形码研究。 结果显示COI 条形码 3.5–6.0% 的遗传距离可以作为划分不同摇蚊亚科物种的阈值，成功地验证了DNA条形码技术对摇蚊亚科类群进行快速物种界定的可靠性。结合形态特征发表了一个中国新记录属、5 个新种及1个幼虫新描述。本研究涉及的DNA有效序列及相关照片上传至BOLD数据库及下属子数据库（中国摇蚊科DNA条形码数据库）与世界同行共享，从而为有效地进行摇蚊类群物种鉴定及科学地研究摇蚊科的系统发育关系提供了保障。