基于形态和分子数据的中国离脉叶蝉分类及系统发育研究

The leafhoppers of the subfamily Coelidiinae are one of the most important pests in agriculture and forestry, and it closely relates to human production. So it is academically and economically important that we research the subfamily about classification and phylogeny. The systematic of the subfamily Coelidiinae although sporadic research, whlie there is no systematic research about molecular systematics, and the basic information of species and genus amount are still weak. We need to strengthen the research work in this area. In this project, we will investigate genus and species number of Coelidiinae from China，standardize the identifiable characteristics of genus and species，revise some improper genus and species，built new taxonomic category, analyse floristic elements of Coelidiinae from China. This study also uses DNA Barcoding for identifying species of cryptic species and relative species to explore cryptic biodiversity, built representative species molecular databases. More than ten individuals of species will be established the mitochondrial genome database to address their gene structure, it is important to get better understanding of the gene rearrangement and evolution features and phylogenetic relationships in this group.We explore relationship and phylogeny among each genus and species based on the data combining both morphological characters and molecular variation including genes of 28S rDNA、16S rDNA and CO I, consummate classification system of this subfamily and probe the origin and evolution. The results will improve the level of leafhopper classification of China, to provide the basic data of Chinese animal cryptic biodiversity, its help for identification and treatment to provide reference pests in agriculture and forestry, which is very important on academic significance and practical value.

离脉叶蝉亚科昆虫是重要的农林害虫，与人类生产生活密切相关，对该类群进行分类及系统发育研究具有重要的理论意义和应用价值。中国离脉叶蝉亚科的系统学研究工作虽有零星开展，但基础仍较薄弱，亟需加强此方面的研究工作。本项目在查清我国离脉叶蝉亚科昆虫的种类名录基础上，规范族、属和种鉴别特征，建立新的分类单元；在厘定种类的基础上，拟采用DNA条形码鉴定近缘种及隐存种，订正部分误鉴属、种，构建代表属种的分子数据库；拟建立10种重要种类的线粒体基因组数据库，分析该类群基因重排、进化特点和系统发育关系。将形态特征与28S rDNA、16S rDNA及CO I等分子数据结合分析，探讨该类群各属、种间的系统发育关系。综合相关信息探讨该类群的系统进化，提出更为合理的分类系统。研究结果为中国叶蝉科分类水平的提高打下良好基础，为中国动物隐存生物多样性的研究提供基础资料，也为农林害虫种类鉴定及治理提供帮助。

离脉叶蝉亚科Coelidiinae隶属于半翅目Hemiptera叶蝉总科Cicadelloidea叶蝉科Cicadellidae，为叶蝉科中一个较大的亚科。本项目对中国离脉叶蝉亚科昆虫进行了分类、分子数据库的构建及系统发育研究。项目完成情况及取得的成果总结如下：.（1）标本采集及种类鉴定：项目执行期间，共采集到离脉叶蝉亚科标本6300余件，共整理及检视离脉叶蝉亚科标本10600余件。基本查清了中国离脉叶蝉亚科族属及种类组成，编制了该亚科族属检索表。鉴定了离脉叶蝉22属188种，含2新属，18新种，2新纪录种，提出1异名和1新组合。对已有的检视标本进行了外部形态拍照，对新种及新纪录种进行了详细的描述并附其特征图。.（2）中国离脉叶蝉亚科代表属种分子数据库的构建：共获得离脉叶蝉亚科昆虫28S序列70 种、COI序列67种，线粒体基因组全序列67种，覆盖该亚科常见的属种。.（3）中国离脉叶蝉亚科线粒体基因组基本特征比较分析：比较分析了 67 种离脉叶蝉线粒体基因组的组成及结构，结果表明离脉叶蝉亚科的线粒体基因组在基因结构，长度，AT含量及RNA的二级结构等是极为保守的。.（4）中国离脉叶蝉亚科系统发育研究: 利用两个基因片段（COI + 28S）和线粒体基因组13 PCG12 分别构建了中国离脉叶蝉亚科系统发育树，结果均支持齿茎叶蝉属 Dentateus、三刺叶蝉属Tripesidia、凹茎叶蝉属Hiatusorus、刺茎叶蝉属Creberulidia及囊茎叶蝉属Tumidorus的单系性；较好地验证了单突叶蝉属Olidiana的并系性。基于系统发育的研究结果，并结合其形态特征，对部分属种作如下修订：.1）保留原单突叶蝉属Olidiana部分种类，并将一部分种类合并到细茎叶蝉属Singillatus，其余种类移出建立两个新属；将丽叶蝉属Calodia部分种类建立一新属。.2）综合片叶蝉属Thagria的头部特征突出程度、腹片宽度及阳基侧突等特征对片叶蝉属Thagria作如下修订：保留部分种类作为原片叶蝉属Thagria，其余三支分别建立为新属。.本研究为中国生物多样性的研究提供基础资料，所建立的离脉叶蝉亚科昆虫分子片段以及67种线粒体基因组数据库，极大地丰富了GenBank半翅目昆虫DNA条形码数据库，对于研究叶蝉的系统发育关系、起源进化及多样化具有重要的意义。