中国格彩臂金龟适生分布区、遗传多样性与保护研究

Cheirotonus gestroi is the national class II protect endangered insect species, has important ecological value, ornamental and economic value. So far, there is only morphological characteristics description to this beetle, but lack of the understanding on its suitable distribution area，geographic population genetic structures and genetic differentiation, and protection as well. This study intends to combining with field distribution information, basic biological parameters and China biological climate model parameters, to draw the suitable distribution area of C. gestroi, and to reveal the suitable distribution pattern and the main factors influencing the environment to C. gestroi; And adopt Mitochondrial DNA gene fragments of joint analysis and microsatellite DNA analysis, to reveal the different geographic population genetic structures and differentiation between geographic groups of C. gestroi, to determine evolutionary significant units (ESU) and management units (MU); And adopt biological characteristics, suitable distribution area, and the characteristics of genetic diversity, and the main factors influencing the environment, to research on the protection of this species. The research results will provide scientific basis for the endangered species protection.

格彩臂金龟Cheirotonus gestroi是国家II级保护濒危动物，具有重要的生态价值、观赏和经济价值。迄今为止，仅有形态特征描述，对在中国的适生分布区和各地理种群遗传结构与分化缺乏了解，无系统保护研究。本研究拟结合野外分布信息、基础生物学参数和中国生物气候模型参数，绘制适生分布区，并揭示适生分布格局及其形成主要影响环境因素；采用线粒体DNA多基因联合片断和微卫星DNA分析方法，揭示中国不同地理种群遗传结构和种群间分化程度，确定进化显著单元（ESU）和管理单元（MU）；结合生物学特性、适生分布区、遗传多样性特点和主要环境因素，对保护进行探讨。研究结果将为该濒危物种有效保护提供科学依据。

项目背景：格彩臂金龟Cheirotonus gestroi Pouillaude，为国家II级保护动物，IUCN评价为EN物种(濒危物种)。近年来，由于全球气候变化、森林减少、栖息地破坏，以及人工非法采集等原因，格彩臂金龟野生种群受到巨大威胁，种群数量进一步下降，濒危加剧。. 主要研究内容：①适生分布区研究：对其在中国的适生分布区进行推测模拟，并揭示适生分布格局及形成的主要环境因素;②遗传结构与分化研究：采用线粒体DNA微卫星DNA基因标记方法，对中国格彩臂金龟的种群遗传结构和种群间分化程度进行全面评估;确定我国格彩臂金龟的进化显著单元（ESU）和管理单元（MU）。③保护研究：对有效保护进行探讨，提出保护策略。. 重要成果：弄清了格彩臂金龟在中国的现有分布区，并对现在、和未来适生分布区进行了预测; 弄清了该物种的遗传多样性、遗传结构与分化情况;（3）提出了保护管理单元（MU）。. 关键数据：①明确了现有分布区：主要分布区为云南，核心分布地区为云南高黎贡山自然保护区。预测了潜在适生分布区：到未来2070年，适生分布面积出先减少后增加的趋势。但分析表明，适生分布区将进一步缩小; ②线粒体基因分析表明，格彩臂金龟不同地理种群间存在显著的遗传分化，变异主要来源于种群间，种群遗传结构具有明显的地理分布格局;微卫星基因分析表明，居群间存在基因流，遗传距离和地理距离的相关性不显著;③保护研究：种群可分为DM组，AM和HM组3个保护管理单元（MU），认为以此为依据开展保护工作。. 科学意义：研究结果对认识该物种现有与未来分布、生存潜力和发展趋势具有重要意义。为制定有效保护措施，提高种群遗传多样性，增加种群数量，阻止该物种进一步退化奠定了理论基础。研究结果对该属昆虫，以及栖息环境和生物地理历史相近物种具有借鉴意义。