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韩国首次记录Aclitus与Protaphidius属(膜翅目:茧蜂科:蚜茧蜂亚科)及其分子系统学与形态适应性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月17日 来源:Biodiversity Data Journal 1.1
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本研究首次报道了韩国蚜茧蜂亚科Aclitus与Protaphidius两属的发现,通过形态学比较和线粒体(COI、COII、ND1、Cytb)与核基因(28SD2、EF1A1、Wingless)测序,确认了Aclitus sappaphis和Protaphidius nawaii的物种身份,揭示了其与宿主蚜虫及共生蚂蚁的生态关系,为东亚蚜茧蜂多样性研究提供了关键数据。
在东亚昆虫多样性研究中,蚜茧蜂亚科(Aphidiinae)作为蚜虫的重要寄生性天敌,其分类学和生态学研究长期存在空白。尤其对于Aclitus和Protaphidius这两个属,全球已知物种分别仅存2种和3种,且此前在韩国尚无记录。这类蜂类具有特殊的形态适应性,例如Aclitus sappaphis为适应地下生活演化出短触角和小型复眼,而Protaphidius nawaii则通过可伸缩的管状腹部结构突破蚂蚁为宿主蚜虫搭建的防护巢穴。这些特征使其成为研究昆虫形态-功能-生态协同进化的理想模型,但东亚地区的物种鉴定仍存在混乱,部分历史标本甚至被错误标注。
为解决上述问题,群山国立大学(Kunsan National University)动物系统学研究室的研究人员开展了韩国首例Aclitus与Protaphidius属的系统研究。通过整合形态学比较、分子标记(COI、COII、ND1、Cytb、28SD2、EF1A1、Wingless)和生态观察,研究人员不仅确认了Aclitus sappaphis和Protaphidius nawaii在韩国的分布,还发现了前者以Hamamelistes betulinus为宿主的全新记录。该成果发表于《Biodiversity Data Journal》,为东亚蚜茧蜂的生物地理学和宿主-寄生蜂协同进化研究提供了关键基线数据。
研究采用多技术联用策略:野外采集结合实验室饲养获得标本;通过立体显微镜(Olympus SZX16、Leica M205C)进行形态测量;改进的"冷冻法"提取DNA以避免标本损伤;针对7个基因区域设计特异性引物进行PCR扩增;使用焦点堆叠技术(HeliconFocus 7)生成高清形态特征图像。
【研究结果】
分类学记录:首次描述韩国Aclitus sappaphis雌性个体(体长3.5 mm),其单排梳状前基跗节刚毛(图1L)是清除地下生活体表污物的适应特征;Protaphidius nawaii雌性(体长9.3 mm)具有独特的管状可伸缩腹部(图3L-M),能突破Lasius蚂蚁为Stomaphis蚜虫构建的土质庇护所。
分子证据:获得两物种线粒体(COI、COII、ND1、Cytb)和核基因(28SD2、EF1A1、Wingless)序列,其中COI序列显示A. sappaphis韩国种群与日本标本存在显著遗传差异,暗示可能存在隐存种。
生态发现:证实A. sappaphis除已知宿主Sappaphis piri外,还能寄生Hamamelistes betulinus(图2);P. nawaii在Quercus mongolica树干上成功突破蚂蚁巢穴寄生Stomaphis sp.,其前翅翅痣(pterostigma)前1/3无色区域(图3J)可能为光学伪装特征。
【结论与意义】
该研究不仅填补了韩国蚜茧蜂区系空白,更揭示了地下生活型(Aclitus)与蚂蚁巢穴寄生型(Protaphidius)的趋异适应策略。A. sappaphis体表密布直立刚毛、单排梳状跗节刚毛等特征,与其在Pheidole蚂蚁保护下的地下寄生生态位高度匹配;而P. nawaii可伸缩的管状腹部则是对Lasius蚂蚁物理防御的行为突破。分子数据为后续系统发育研究奠定基础,尤其发现日本与韩国种群可能存在遗传分化,提示需要跨区域采样验证物种边界。这些发现对理解昆虫-蚂蚁-植物三级互作网络的进化机制具有重要启示。
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