土耳其Prosimulium rachiliense（双翅目：蚋科）的遗传多样性及种群结构研究：基于线粒体COI与核ITS I-II序列的谱系分化证据

本研究针对蚋科（Simuliidae）隐存种难题，通过线粒体COI和核ITS I-II序列分析，揭示了土耳其境内Prosimulium rachiliense存在东西部两大遗传谱系，证实其虽具显著遗传多样性但仍为单一物种。研究为理解古地质事件驱动的生物多样性分化提供了范例，并为蚋科分类学争议（如P. hirtipes物种组）建立了分子基准。

　　

在昆虫分类学领域，蚋科（Simuliidae）因其体型微小且存在大量形态相似但生殖隔离的隐存种（cryptic species）而闻名。其中，Prosimulium rachiliense作为P. hirtipes物种组的成员，广泛分布于土耳其安纳托利亚地区。然而，先前细胞遗传学研究发现，该物种在西亚不同地区的种群存在显著差异：亚美尼亚种群被标记为"细胞型A"，而土耳其西部种群则归类为"细胞型B"。这种分化是否反映物种级别的差异，抑或是单一物种内的遗传多样性？这一问题的解答对理解古地质事件（如阿拉伯板块与非洲板块碰撞形成的安纳托利亚陆桥）如何塑造生物多样性至关重要。

为厘清这一分类学争议，埃斯基谢希尔奥斯曼加齐大学生物系的研究团队开展了系统研究。他们采集了土耳其40个地点的113份样本，通过线粒体细胞色素c氧化酶亚基I（COI）和核糖体DNA内转录间隔区（ITS I-II）测序，结合谱系地理学分析，揭示了P. rachiliense的遗传结构。研究发现，尽管COI数据提示可能存在多个候选种，但ITS I-II与系统发育分析一致支持其为具有东西部两大谱系的单一物种。东部谱系与西部谱系的分化可能源于安纳托利亚对角线（Anatolian diagonal）等地理屏障的隔离作用。该成果不仅为蚋科隐存种鉴定提供了分子依据，更揭示了土耳其作为生物多样性走廊的独特价值。

关键技术方法
研究团队采集了2011-2019年间土耳其40个水域的蚋幼虫和蛹样本，基于形态学特征（Rubtsov 1956分类系统）初步鉴定后，提取104条COI和98条ITS I-II序列。采用jModelTest v.0.1.1确定GTR+I+G（广义时间可逆+不变位点+伽马分布）为最佳进化模型，通过贝叶斯推断和最大似然法构建系统发育树，并应用ABGD（自动条形码间隔发现）和GMYC（广义混合Yule- coalescent）模型进行物种界定分析。

研究结果
Abstract
线粒体COI分析显示土耳其P. rachiliense存在东西部两个显著分化的谱系（90个单倍型），而ITS I-II数据（25个单倍型）支持其仍属同一物种。系统发育证实该物种在P. hirtipes物种组中的分类地位。

Introduction
安纳托利亚作为三大生物多样性热点（伊朗-图兰、地中海和欧洲-西伯利亚）的交汇处，其复杂地质历史（如中新世板块碰撞）为研究物种分化提供了天然实验室。蚋科分类长期依赖幼虫鳃丝多态性等易变形态特征，导致P. rachiliense与近缘种P. rufipes、P. fulvipes的鉴定存在争议。

Results
COI序列分析检测到东西部谱系间3.2%的遗传距离，但ITS I-II的群体分化指数（F_ST
）仅为0.12，表明基因流仍存在。ABGD分析将COI单倍型划分为7个操作分类单元（OTUs），但系统发育树未形成对应支系。

Discussion
研究发现印证了安纳托利亚对角线对生物地理格局的影响：东部种群可能通过幼发拉底河盆地扩散，而西部种群受托罗斯山脉阻隔。虽然细胞遗传学差异显著（如着丝粒倒位），但核基因交流证据表明这些差异尚未导致生殖隔离。研究建议未来采用全基因组SNP（单核苷酸多态性）技术进一步解析种群历史。

结论与意义
该研究通过多基因联合分析，首次在分子层面证实土耳其P. rachiliense为具有显著遗传结构的单一物种。这一发现不仅解决了P. hirtipes物种组在安纳托利亚的分类学争议，更揭示了地质历史事件（如中新世造山运动）如何通过塑造水文网络影响水生昆虫的演化。成果为理解生物多样性热点地区的物种形成机制提供了典型案例，也为蚋媒疾病（如盘尾丝虫病）的媒介鉴定奠定了分子基础。论文中建立的COI和ITS I-II数据库，将成为未来欧亚大陆蚋科系统学研究的重要参照。