基于DNA条形码技术的土耳其西南部水螨多样性研究及一新种描述(螨目,水螨总科)

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:ZooKeys 1.4

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  本研究针对土耳其西南部水螨多样性认知不足的问题,通过分子与形态学相结合的方法,对采集的34种水螨进行DNA条形码分析,获得83条COI序列并划分为40个BINs(条形码索引号),其中23个为新记录。研究首次报道了8种水螨的DNA条形码,确认了伊朗水螨(Iranothyas marismortui)在土耳其的新分布记录,修订了Sperchon fundamentalis的分类地位,并描述了水螨新种Atractides turani sp. nov.。该研究为区域生物多样性评估和隐存种鉴定提供了重要分子基础。

  

水螨(Hydrachnidia)作为淡水生态系统的重要指示生物,其多样性研究长期面临形态鉴定困难、隐存种(cryptic species)频现等挑战。土耳其作为生物多样性热点地区,其水螨物种记录虽已达335种,但分子数据严重匮乏,制约了对该地区水生生物多样性的准确评估。在此背景下,由波兰、荷兰等国学者组成的研究团队在土耳其西南部开展系统性采样,通过整合DNA条形码(DNA barcoding)和传统形态学方法,揭示了该区域水螨的分子多样性格局。

研究采用标准无脊椎动物DNA提取和COI基因扩增流程,通过BOLD系统(Barcode of Life Data Systems)进行序列分析和BINs划分,结合MUSCLE序列比对和MEGA 11软件计算遗传距离,并运用ASAP(Assemble Species by Automatic Partitioning)方法进行物种界定。样本来自2024年4月在布尔杜尔(Burdur)和伊斯帕尔塔(Isparta)等地区采集的83个标本。

【结果与讨论】章节显示,研究获得83条COI序列,聚类为40个BINs,其中57.5%为首次记录。在11个科15个属中,Hygrobatidae科序列最丰富(31条/14个BINs)。研究首次获得Protzia vietsi等8个物种的DNA条形码,并发现Hydrodroma torrenticola等6个物种存在多个BINs分化,提示可能存在隐存种。

【系统分类】部分详细描述了新种Atractides turani sp. nov.(Hygrobatidae科)的形态特征:雄性P-2节具弱突起,I-L-5节细长(S-1/S-2间距<10μm),I-L-5/6长度比>1.6。分子数据显示其形成独立BIN(BOLD:AGG3768),与近缘种A. fissus遗传距离达6.26%。研究还修订了Sperchon fundamentalis的分类地位,确认其应为有效种而非S. glandulosus的同物异名。

在生物地理学方面,研究发现伊朗水螨(Iranothyas marismortui)在布尔杜尔湖西岸的分布新记录,并纠正了先前将当地种群误定为I. alhajarica的分类错误。通过比较欧洲与土耳其种群,研究揭示了Limnesia fulgida等物种存在显著遗传分化(p-distance达7.22%),表明地理隔离可能导致谱系分化。

该研究的创新性体现在:1)建立土耳其首个区域性水螨DNA条形码参考库;2)揭示隐存种多样性,如Sperchon thienemanni两个BINs的分化(p-distance 2.73%);3)通过整合形态与分子证据解决分类争议,如确认Atractides robustus复合体包含多个独立演化谱系。这些发现为地中海地区水生生物多样性保护提供了科学依据,凸显DNA条形码在微型底栖动物分类中的重要作用。研究成果发表于《ZooKeys》期刊,所有标本凭证与序列数据均存档于荷兰自然生物多样性中心(RMNH)和BOLD数据库(数据集DS-TRIRHYD)。

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