基于线粒体全基因组探究萤叶甲亚科族级分类体系及族级系统发育关系的研究(鞘翅目：叶甲科)

Galerucinae is one of the largest groups of Chrysomelidae, and the main system for the studies of host plant shift of beetles and the co-evolution between beetles and their hosts. The tribe system of Galerucinae has been modified many times. Five-tribe system is the most cited one so far. However, there are still some serious problems in this tribe system. First, the criterion of diagnosed morphological characters for each tribe is not clear. Some species can not fall under certain tribe. The phenomena of mix mode is obvious. Second, the monophyly of some tribes was challenged by the results based on molecular data, while the tribe phylogeny could not be resolved based on small molecular fragments. Comparing with single or a few genes, mitochondrial genome presents its own advantage to resolve the phylogeny. So, in this study, the tribe arrangement and phylogeny of Galerucinae will be explored using the complete mitochondrial genome. At last, the all available data, such as small molecular fragments and larval morphological data, will be combined together to explore the tribe phylogeny of Galerucinae, we hope it can make the relationship of Galerucinae and Alticinae clearer.

萤叶甲亚科是叶甲科最大的类群之一，其幼虫、成虫均为植食性，是鞘翅目昆虫向植食性进化的重要代表类群，成为研究甲虫食性转化的重要对象，也是研究昆虫与植物协同进化的关键类群。萤叶甲亚科族级分类体系，目前应用最多的是5族分类体系，然而，随着研究的深入，该分类体系存在一些突出问题：首先，族级分类体系的形态指标不统一，一些类群在族级归类出现问题，复合型的现象明显；其次，基于分子数据的研究结果使得某些族单系性受到质疑，但是小分子片段分析结果不能很好的解决各族之间的系统关系。线粒体全基因组从基因组水平上开展系统发育研究与单基因或多基因比较具有明显的优势，因此，本研究选择线粒体全基因组探究萤叶甲亚科族级分类体系及各族之间的关系，并利用几何形态学探究萤叶甲族级分类指标，最后综合已有的分子数据及成虫和幼虫的形态特征进行综合分析，重建萤叶甲亚科族级系统发育关系，促进萤叶甲与跳甲亚科的系统关系的深入研究。

萤叶甲亚科是叶甲科最大的类群之一，其幼虫和成虫均为植食性，是鞘翅目昆虫向植食性进化的重要代表性类群，成为研究甲虫食性转化的重要对象，也是研究昆虫与植物协同进化的代表性类群。在萤叶甲高级阶元的研究中存在分类体系不稳定、形态标准不明确等问题。本研究基于线粒体全基因组探究萤叶甲亚科族级分类体系及各族之间的关系，以萤叶甲亚科、跳甲亚科的典型代表种类为实验材料，选用叶甲亚科的部分种类为外群，和核基因数据进行比较，基于线粒体全基因组，探究萤叶甲亚科和跳甲亚科的关系以及萤叶甲族级分类体系。共测得103个新的线粒体基因组。取了的阶段性的进展。1）线粒体基因组在解决叶甲亚族和科级系统发育具有很好的系统信号。2）进一步确认跳甲和萤叶甲两个类群是姐妹群关系，具有平等的系统地位。3）萤叶甲亚科提出了8族分类体系（Oidina, Galerucina, Hylaspina, Metacyclina, Luperina, Aulacophorina, Diabroticina and Monoleptina）。这些研究成果推动了叶甲科的高级阶元的研究，进一步明确了跳器的演化历史。线粒体基因组的获得对于以后在分子水平上研究叶甲多样性也提供了重要的数据参考。