CODABEILLES项目构建法国野生蜜蜂DNA条形码参考库：推动传粉昆虫多样性监测与保护

《BMC Ecology and Evolution》：CODABEILLES: a reliable reference library of COI DNA barcodes for French wild bees monitoring (Apoidea: Anthophila)

本刊推荐研究人员针对法国野生蜜蜂物种鉴定与监测难题，开展了CODABEILLES主题研究。通过联合16个专家机构对2260份馆藏标本进行COI-5P基因条形码测序，成功获得1477条标准条形码序列，覆盖560个物种，将法国本土标本的条形码覆盖率从25%提升至72%。该研究证实COI DNA条形码对大多数蜜蜂物种具有有效界定能力，同时揭示了安地蜂属（Andrena）和准蜂属（Nomada）中存在的分类学不一致性问题，为大规模传粉昆虫监测计划（如EU-PoMS）提供了关键分子基础。

　　

在人类世背景下，昆虫种群的大规模衰退正对生态系统服务构成严重威胁。作为植物多样性保护和农业生产的关键传粉者，野生蜜蜂的减少尤其令人担忧。法国拥有983种野生蜜蜂，是欧洲蜜蜂多样性最丰富的国家之一，但这些物种正面临栖息地丧失、气候变化和集约农业的多重压力。实施有效的长期监测计划（如欧洲传粉昆虫监测计划EU-PoMS）迫切需要可靠的物种鉴定方法。然而，传统形态学鉴定需要高度专业化的分类学知识，而地中海盆地等热点地区的参考数据尤其匮乏。

DNA条形码技术利用线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（COI-5P）作为标准化标记，已被证明在物种界定和生物多样性监测中非常有效，特别是在检测像安地蜂属（Andrena）、准蜂属（Nomada）或淡脉隧蜂属（Lasioglossum）等物种丰富类群中的隐存多样性方面。2021年启动的CODABEILLES倡议旨在填补法国蜜蜂区系条形码参考数据的空白。项目启动时，仅有25%的法国蜜蜂物种拥有来自法国标本的条形码数据，即使考虑其他国家标本，覆盖率也仅为62%。

研究人员通过与16个专家和机构合作，对2260份馆藏标本进行系统采样，采用PacBio Sequel平台的单分子实时测序技术获得COI-5P基因全长序列。通过严格的质控流程，最终获得1477条高质量条形码序列，覆盖约560个物种。研究还建立了包含现有数据评估、优先采样、分子处理和序列确认的标准化参考库构建流程。

测序成功率因分类群而异

总体测序成功率达到70%，共获得1439条符合条形码标准（长度>500 bp，模糊碱基<1%）的序列。切叶蜂科（Megachilidae）成功率最高（81%），而安地蜂属（49%）和短舌蜂属（Hylaeus）（43%）成功率较低。对1905-1984年采集的古老标本采用降解DNA专用引物，仅获得28条部分序列。

显著提升法国蜜蜂条形码覆盖率

CODABEILLES将法国物种的条形码覆盖率从62%提升至82%，其中法国标本的覆盖率从25%增至72%。结合同期其他项目数据，总覆盖率已达94%。项目为454个法国物种提供了新的条形码参考，其中197个是首次获得公共条形码数据。目前仍有59个物种（6%）缺乏COI-5P标记的参考条形码。

COI DNA条形码有效界定多数法国蜜蜂物种但揭示分类学不一致性

条形码间隙分析显示，90%的物种对中，最近邻种间距离至少超过最大种内距离2%。76%的样本（1051条序列）显示形态学与分子分类一致，可明确鉴定437个物种。然而，种内和种间距离存在重叠，未发现明确的条形码间隙，表明预定义的序列差异阈值可能不适用于所有蜜蜂类群。

安地蜂属和准蜂属中存在显著分类学不一致性

在安地蜂属中，观察到单物种分裂为多个BIN（Barcode Index Number）以及不同物种合并到同一BIN的情况。例如，A. humilis标本分裂为5个不同BIN，而A. mitis和A. apicata共享同一BIN但存在0.82%的差异。在准蜂属中，N. alboguttata和N. baccata被归入同一BIN，但存在0.36%的种间差异，仍可作为诊断特征。一个最初鉴定为N. mutabilis的标本可能代表了一个新物种。

研究采用的主要技术方法包括：从16个专家机构的馆藏标本中系统采样；使用标准引物对和降解DNA专用引物进行COI-5P基因扩增；通过PacBio Sequel平台进行单分子实时测序；利用BOLD平台的BIN系统进行序列聚类分析；采用Kimura 2-parameter模型计算种内种间遗传距离。

CODABEILLES项目建立的可靠DNA条形码参考库为法国野生蜜蜂的DNA基础监测奠定了基础，支持大规模传粉昆虫监测计划的有效实施。研究证实COI-5P标记对大多数蜜蜂物种具有有效鉴定能力，同时揭示了多个类群中存在的分类学问题，为未来整合分类学研究指明了方向。项目展示了专家馆藏标本在快速构建可靠参考库中的价值，以及国际合作在推进生物多样性监测中的重要性。这些进展对于制定有效的蜜蜂保护策略、应对持续环境变化具有重要意义。