濒危虎甲虫Cicindela(Abroscelis) anchoralis非侵入性遗传多样性评估：基于蜕皮DNA的韩国种群复壮策略

为应对韩国濒危虎甲虫Cicindela(Abroscelis) anchoralis因海岸开发导致的种群衰退，研究人员开发了一种基于幼虫蜕皮(exuviae)的非侵入性mtDNA提取方法，通过COI基因测序鉴定出3种单倍型(haplotype)，为构建遗传多样性均衡的复壮种群提供了关键技术。该研究发表于《Journal of Insect Conservation》，解决了传统组织取样对脆弱幼虫的伤害难题，为昆虫保护遗传学提供了创新方案。

　　

在韩国狭窄的沿海沙丘地带，一种名为Cicindela(Abroscelis) anchoralis的虎甲虫正面临灭绝危机。这种掠食性昆虫曾广泛分布于东亚海岸，但如今韩国仅存泰安（不足10只）和始安（不足100只）两个孤立种群。海岸开发与人类活动不断侵蚀它们的栖息地，而始安种群因数量不足难以支撑传统的个体迁移保护策略。更棘手的是，这种昆虫的幼虫外骨骼脆弱，传统组织取样会致命，使得复壮种群前的遗传多样性评估成为保护工作的"卡脖子"难题。

为破解这一困局，韩国国立生态院的研究团队另辟蹊径，将目光投向幼虫自然脱落的"外衣"——蜕皮。通过优化直接DNA提取法（DAP缓冲液体系），团队成功从1-2龄幼虫蜕皮中提取mtDNA，仅需10倍稀释即可获得媲美商业试剂盒的PCR扩增效率。研究证实，85%的蜕皮可完整回收，且蜕落后5天内mtDNA保持稳定扩增能力。对40份样本的COI基因分析揭示出3种单倍型（Shinan A/B/C），关键变异位点356（G/A）和630（C/T）的组合模式显示种群存在A³⁵⁶_C⁶³⁰、A³⁵⁶_T⁶³⁰和A³⁵⁶_C⁶³⁰三种遗传谱系。有趣的是，单倍型B（占比最高）与其它类型的频率失衡，提示需在实验室繁殖阶段调整幼虫配比，避免遗传漂变。

技术方法上，研究团队建立了三大关键流程：幼虫室内规模化饲养（6对始安成虫繁育≥300只幼虫）、蜕皮无损伤采集（不锈钢托盘筛分法）和快速基因分型（特异性引物AnCOI-st-F/R扩增541bp COI片段）。通过对比不同稀释倍数（2-50倍）的DNA提取液，确定10倍稀释可有效消除腐殖酸抑制；而30天稳定性测试证实蜕皮DNA在25℃条件下5日内保持最佳扩增效率。

研究结果部分，三个创新发现尤为突出：

1. 蜕皮回收可行性：126只幼虫中85%产生完整蜕皮，且捕食习性确保蜕皮不被回收利用，远高于植食性昆虫的样本获取率。
2. 单倍型分布特征：种群存在COI基因D356和D630位点多态性，其中G³⁵⁶与C⁶³⁰存在连锁现象，单倍型B（A³⁵⁶_T⁶³⁰）占比过高需人工干预平衡。
3. 检测时效窗口：虽然部分蜕皮30天后仍可检测，但5日内的扩增成功率达100%，为野外工作划定黄金采样期。

这项研究的突破性在于将"昆虫蜕皮DNA"这一曾被忽视的资源转化为保护遗传学的利器。相比粪便采样（因液态排泄物不适用）或组织破坏性取样，蜕皮法真正实现了"零伤害"监测。研究者特别指出，该方法成本仅为商业试剂盒的1/10，处理时间缩短80%，可大规模应用于其他脆弱无脊椎动物的保护。正如讨论部分强调的，尽管COI基因仅反映母系遗传历史，但该方法为后续核基因（如微卫星标记）非侵入性分析奠定基础，其价值在虎甲虫近缘种Cicindelidia marginipennis的保护实践中已得到佐证。

这项发表于《Journal of Insect Conservation》的研究，不仅为C. anchoralis的种群复壮提供了科学工具，更开创了昆虫保护遗传学的新范式。当海岸开发的推土机仍在逼近，这些不起眼的昆虫"外衣"或许将成为拯救物种的最后希望。