中国襀翅目真颚组分类及系统发育

The insects of Euholognatha in Plecoptera live in a variety of the water and can be used as indicative organism for monitoring water pollution due to more sensitive to the water pollution. There will be very important practical significance and scientific value if carrying out researches on systematics, phylogeny and evolution of this group. This program aims to study the species composition and the characteristics of the fauna of Euholognatha in China, establish the new taxa, revise early published species and set up the characteristic pattern of species and genera of this group based on the comparative morphology of the adults. Based on the morphology of adults and nymphs, the ultrastructure of the eggs and the molecular characteristics (complete mitogenome, 18S rDNA, histone 3 gene etc), the phylogenetic relationships of Euholognatha will be set up by the method of cladistic analysis, and the classified system of this group will be revised and perfected. Based on the phylogenetic relationships of Euholognatha, the diverging time of the main clade of the cladogram will be calculated by the method of molecular clock. And combining the information of the fossil and the geographic distribution of this group, distribution patterns, formative mechanism of the discontinuous distribution pattern, origin and evolution of the families and the genus in this group will be analyzed by the method of the cladistic biogeography. These results not only provide important materials of the geographical distribution, origin, evolution of Plecoptera and the Hexapoda phylogeny, but also provide theoretical basis for Chinese fauna and systematic evolutive zoology.

襀翅目真颚组昆虫生活在多种水域中，对水质敏感，可作为水资源污染监测的指示生物，开展该类昆虫的分类及系统演化研究具有重要的实际意义和科学价值。本研究目的在于查清我国襀翅目真颚组的种类组成，分析其区系特点，建立一批新的分类单元，考订早期发表的属种。通过成虫比较形态学研究，规范简明属种特征；结合稚虫形态、卵的超微结构和分子特征(mtDNA全基因组、18S rDNA、histone 3基因等)，应用支序分析法，研究该类群的系统发育关系，修订和完善其分类系统。在系统发育研究基础上，利用分子钟计算主要支系的分歧时间；结合化石资料和地理分布信息，应用分支生物地理学方法，解析襀翅目真鄂组各科、属的分布格局、间断分布格局的形成机制及起源演化过程。这些研究成果将为世界襀翅目的地理分布、起源、演化和襀翅目高级阶元及六足总纲的系统发育研究提供重要的基础材料；也为中国动物地理区系和系统进化动物学的研究提供理论依据。

本项目研究系中国襀翅目真颚组分类的首次系统报道。该项目首先对采自全国21省（自治区，直辖市）、300余个点的5000余号标本进行了分类鉴定；其次，结合化石记录对襀翅目真颚类4科的起源、生物地理学及系统演化进行了初步分析；最后基于线粒体基因组对襀翅目的系统发育进行研究，主要研究结果如下：.1、通过标本鉴定和发表记录，共记述中国襀翅目真颚类4科、19属、323种，其中包括1新属、73新种、2中国新记录属、3中国新记录种，绘制或拍摄了新属及全部新种的分类特征图；编制了所有科、属、种的分类检索表。依据采自原模式产地的标本，对8个已丢失模式标本的种类作了重新描述，绘制了相应的分类特征图； .2、研究了我国真颚组4个科的地理分布特征，结合化石记录，初步分析了这些类群的区系特征、起源和演化。（1）真颚组的襀翅虫种类主要分布于全北区（古北区+新北区）。卷襀科和叉襀科在我国分布广泛，但不同的属、种分布差异较大，具有明显的区域性特征。黑襀科和带襀科是典型的古北区和新北区分布类群，目前在我国记录较少（本次研究发现9新种、2新纪录属和3新纪录种），主要分布于隶属古北区的西部和北部高海拔地区，但黑積科的个别种类分布延伸到我国东南沿海的南京紫金山地区，这一发现为黑積科的系统演化和生物地理学研究提供了极有价值的研究资料；（2）根据化石记录和现生种的地理分布特征分析，真颚组的4个科均起源于联合古陆时期的欧亚大陆，其起源时间最晚为侏罗纪至白垩纪；随后，绝大部分类群在北半球的劳亚古陆上随其分裂而进行扩散和演化，仅有一小部分类群停留在非洲板块北部，随着冈瓦纳古陆的分离而独立进化。.3、对襀翅虫10个代表种的线粒体基因组进行了测序和比较分析，结合所已有的襀翅虫线粒体基因组数据，应用不同的数据集和分析方法对襀翅目及其真颚类的高级阶元系统发育进行了分析，探讨了不同方法和数据集对系统发育树拓扑结构产生的影响，这些研究为昆虫的分子系统学研究提供了基础数据和研究思路。