犀金龟亚科昆虫(鞘翅目∶金龟科)的分类研究历史及中国研究进展

犀金龟亚科Dynastinae隶属于昆虫纲Insecta鞘翅目Coleoptera金龟总科Scarabaeoidea,金龟科Scarabaeidae,多为大型至特大型甲虫。该亚科昆虫世界广泛分布,目前全世界种类已发现8族225属1860余种。犀金龟成虫为植食性,幼虫多腐食性,部分植食性,其幼虫主要危害植物的地下部分,有些种类是重要的农林业害虫。因此,开展犀金龟系统分类的相关研究对农林业生产具有重要意义。此外,犀金龟亚科昆虫大多外形奇特、极具有观赏性,深受爱好者的喜爱,对其生物学、分类学的研究热度持续升高,促使国际贸易盛行,但同时也存在生物多样性保护和外来入侵物种威胁生态系统平衡等问题。犀金龟亚科的分类学研究主要集中在成虫形态学方面,而该类群一些属的成虫鉴定特征与丽金龟亚科的极为相似,导致犀金龟亚科分类系统常存在争议,因此引入幼虫和蛹的形态特征及分子信息可为犀金龟亚科的分类系统提供新的证据。本文回顾了犀金龟亚科的研究历史以及其对经济的影响,给出了中国犀金龟亚科物种列表,但该亚科现阶段分类学仍以新种记述为主,研究方法较单一,因此分子生物学等技术的发展可为未来研究提供新思路。

丽金龟亚科(Rutelinae)部分种类16S rRNA-ND1基因序列分析

将测得的丽金龟亚科（Rutelinae）7个样本的16S rRNA-ND1基因部分序列与GenBank数据库中的11条同源序列进行比较,应用DNAStar5.0和Mega 3.1软件,分析核苷酸序列组成和遗传距离,构建分子系统发育树。结果表明：在获得的810bp序列长度中,变异位点218个,简约信息位点155个;A＋T使用表现明显的偏向性（73.3%）。丽金龟亚科9个属间的遗传距离在0.054~0.152之间变动;属内种间的距离为0.021~0.064。中华弧丽金龟（Popillia quadriguttata）和日本弧丽金龟（Popillia japonica）具有十分相近的亲缘关系。以白星花金龟（Potosia brevitarsis）和太异爪犀金龟（Heteronychus lioderes）为外群重建的NJ、ME树均支持丽金龟亚科中9属16个种分为2个分支格局的结果 ：原喙丽金龟属（Prodoretus）、鳞喙丽金龟属（Lepadoretus）、喙丽金龟属（Adoretus）聚为一支;弧丽金龟属（Popillia）、藜丽金龟属（Blitopertha）、发丽金龟属（Phyllopertha）、彩丽金龟属（Mimela）、塞丽金龟属（Anisoplia）分化为第二分支。其中,异丽金龟属（Anomala）的不同种优先聚集在该属分支下,证实基于分子分类与形态分类的一致性。

中国4种丽金龟蛹的分类研究(鞘翅目,金龟科,丽金龟亚科)

对苍翅藜丽金龟(Blitopertha pallidipennis Reitter)、墨绿彩丽金龟[Mimela splendens(Gyllenhal)]、弱脊异丽金龟(Anomala sulcipennis Faldermann)和古杰异丽金龟(Anomala gudzenkoi Jacobson)的蛹首次进行了形态描述。依据的主要鉴别特征是:上唇、唇基及触角形状,有无中胸腹突,发音器、气门颜色及形状,尾部形状,雄蛹外生殖器形状等。编制了中国丽金龟蛹分种检索表。

中国五种蜉金龟幼虫形态记述(鞘翅目,金龟科,蜉金龟亚科)

基于3龄幼虫首次描述了中国5种蜉金龟幼虫的形态特征,分别是:方胸蜉金龟Aphodius quadratus Reiche、黄缘蜉金龟A.sublimbatus Motschulsky、直蜉金龟A.rectus Motschulsky和黑蜉金龟A.breviusculus Motschulsky、游荡蜉金龟A.erraticus(Linnaeus)(补充描记)。文中列出了中国蜉金龟幼虫的分种检索表。主要鉴别特征是:头部、内唇和臀节等。

中国四种蜣螂幼虫形态记述(鞘翅目:金龟科:金龟亚科)

基于3龄幼虫首次描述了中国4种蜣螂幼虫的形态特征,分别是:捷氏凯蜣螂Caccobius jessoensis Harold、短亮凯蜣螂C.brevis Waterhouse、双顶嗡蜣螂Onthophagus bivertex Heyden和小驼嗡蜣螂O.gibbulus(Pallas)。文中列出了中国凯蜣螂和嗡蜣螂属幼虫分种检索表。标本保存在沈阳农业大学昆虫博物馆。

基于16S rRNA序列的鳃金龟亚科5族种类的系统发育关系

测定了鳃金龟亚科部分种类的线粒体16SrRNA部分序列,运用MEGA 4.0、PAUP*4.0b10和MrBayes等软件,对5个族29个代表种的序列变异和系统关系进行了研究.序列变异分析结果显示:绢金龟族Sericini、哦鳃金龟族Hopliini、鳃金龟族Melolonthini的族内遗传距离分别为7.7%,11.3%,10.6%,族间遗传距离在12.6%～19.2%.最大似然树(ML)和贝叶斯树(BI)结果表明,所有种类分别聚集在所属的族下,哦鳃金龟族、绢金龟族分别为单系.齿爪鳃金龟属Holotrichia、云鳃金龟属Polyphylla、胸突鳃金龟属Hoplosternus、Hilyotrogus、双绺鳃金龟属Amphimallon、Hoplochelus、婆鳃金龟属Brahmina和皱鳃金龟属Trematodes聚在鳃金龟族分支下,没有形成明显的根鳃金龟族Rhizotrogini分支.齿爪鳃金龟属的非单系性与前人研究结果一致.皱鳃金龟属Trematodes和婆鳃金龟属Brahmina的代表种为姐妹种.绢金龟族的绢金龟属Serica和玛绢金龟属Maladera多数种类聚在本属分支下.证明16SrRNA序列可探讨鳃金龟亚科高级阶元的系统发育关系.

西藏昆虫考察报告(鞘翅目,金龟子科,丽金龟亚科)

本篇是中国科学院西藏综合考察队于1960—1961年在西藏采得鞘翅目金龟子科丽金龟亚科标本的鉴定报告。这次采得标本共4属7种,其中新种3种。

丽金龟亚科的二新种(鞘翅目:金龟子科)

本篇记述了国内金龟子科丽金龟亚科的新种2种。新种的模式标本存中国科学院动物研究所。 Phyllopertha bifasciata,新种 ?,体长 10毫米,体宽 5.5毫米。 体黑色带褐,有光泽,头和前胸背板略带绿色闪光;鞘翅有二黄色纵长条纹。

捕食性颏花金龟口器形态的适应进化及功能研究(鞘翅目：金龟科：花金龟亚科)

颏花金龟为捕食性,是花金龟亚科12族中食性最为特殊的类群,以其下唇的前颏极度扩大而得名。依据捕食对象及对应形态变异类型的不同,其可分为蚁食性和蚜食性两类。由于颏花金龟的食性异于其他种类花金龟的植食性,栖息环境也有极大的不同,故其口器适应进化出诸多形态类型。通过比较颏花金龟、花金龟亚科其他种类、其他植食性金龟(丽金龟和犀金龟两个亚科为代表)以及典型肉食性甲虫口器的形态,对颏花金龟口器特殊结构及功能进行了分析,并初步探索了取食机制及颏花金龟的生存策略。

铜绿丽金龟线粒体全基因组及其系统发育分析

铜绿丽金龟Anomala corpulenta是一种重要的农林害虫。本文采用Illumina HiSeq X平台对其进行线粒体基因组测序,对基因组序列进行拼装、注释,并对线粒体基因组结构特征和碱基组成进行分析。基于13个蛋白质编码基因的核苷酸序列,采用最大似然法和贝叶斯法构建金龟科系统发育树。结果表明,铜绿丽金龟线粒体基因组全长为16 673 bp,包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长约1 074 bp的A+T富集区。基因排布与已知的其他丽金龟科昆虫完全相同,且遵循祖先模式,未发生基因重排。系统发育分析显示,丽金龟亚科的所有物种聚在同一分支,支持该亚科的单系性;异丽金龟属Anomala与彩丽金龟属Mimela的亲缘关系较其与弧丽金龟Popillia和喙丽金龟属Adoretus更近。本研究获得了第一条丽金龟亚科最大属——异丽金龟属Anomala昆虫的线粒体基因组全序列,有助于加深对丽金龟亚科线粒体基因组学和系统发育关系的理解。

赭翅臀花金龟线粒体全基因组测序及分析

【目的】测定和分析赭翅臀花金龟Campsiura mirabilis线粒体全基因组,并基于线粒体基因组序列探讨金龟科(Scarabaeidae)的系统发育关系。【方法】采用Illumina Hiseq X Ten测序平台,首次测定了赭翅臀花金龟的线粒体全基因组序列,并对其基因结构特点和碱基组成进行分析。结合GenBank中已公布的金龟科54个种的线粒体基因组序列,对该科共55个种线粒体蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)的选择压力进行了分析;并基于PCGs和rRNA基因序列,选取锹甲科(Lucanidae)的美国深山锹Lucanus mazama作为外群分别使用最大似然法(maximum likelihood method,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)构建金龟科的系统发育树。【结果】赭翅臀花金龟的线粒体基因组(GenBank登录号:MT548771)全长16123 bp,包括13个PCGs、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一个D-loop区(控制区),没有发现基因重排现象;22个tRNA基因中除trnS1缺失DHU臂,其余均可形成典型的三叶草式二级结构。赭翅臀花金龟线粒体基因组的碱基组成具有AT偏好性,全基因组的AT-skew大于0,GC-skew小于0。金龟科线粒体基因组的PCGs的K_(a)/K_(s)值都低于1,表明这13个PCGs都经历了纯化选择。基于线粒体基因组13个PCGs和2个rRNA基因序列的金龟科的系统发育关系为((蜉金龟亚科(Aphodiinae)+金龟亚科(Scarabaeinae))+(鳃金龟亚科(Melolonthinae)+(花金龟亚科(Cetoniinae)+(丽金龟亚科(Rutelinae)+犀金龟亚科(Dynastinae)))))。【结论】本研究测定和分析了赭翅臀花金龟的线粒体基因组,并分析了金龟科的系统发育关系,结果显示金龟亚科、花金龟亚科、丽金龟亚科、犀金龟亚科和鳃金龟亚科均为单系群。

湖南烟田常见金龟子种类及其识别调查研究

为调查湖南烟田金龟子种类,于2010—2011年在桑植县、宁乡县、桂阳县、浏阳市和耒阳市烟田进行了灯诱,对其中较常见的7种鳃金龟和6种丽金龟进行了形态描述及分布,并配有特征图和检索表以方便鉴定。

金龟子蛹分类研究IV

对7种粪食性金龟子:方胸蜉金龟(Aphodius quadratus Reiche)、游荡蜉金龟[Aphodius erraticus(Linnaeus)]、黄缘蜉金龟[Aphodius sublimbatus(Motschulsky)]、直蜉金龟(Aphodius rectus Motschulsky)、捷氏凯蜣螂(Caccobius jessoensis Harold)、短亮凯蜣螂(Caccobius brevis Waterhouse)、小驼嗡蜣螂[Onthophagus gibbulus(Pallas)]蛹进行了外部形态描述。分类主要依据:唇基、触角形状、前胸背板特征,有无前胸腹突或中胸腹突;腹部背板中央有无横脊,气门颜色及形状;尾部形状,尾角分岔方式;雄蛹外生殖器形状,雌蛹臀节腹面形态等。编制了蛹的分类检索表。

金龟甲性信息素的化学成分及其应用

金龟甲Scarabaeoidae性信息素研究主要集中在丽金龟亚科Rutelinae和鳃金龟亚科Melolonthinae。丽金龟亚科金龟甲的性腺由臀板和腹片顶端的上皮细胞组成,其性信息素成分主要是脂肪酸衍生物;而鳃金龟亚科金龟甲的性腺可以从腹部外翻,性信息素成分主要是氨基酸衍生物和萜烯类化合物。一些存在地理或季节隔离的物种具有结构相同的性信息素成分,但手性不同。在某些种类中,性信息素成分的手性对映体可能具有行为拮抗作用。本文综述了金龟甲性信息素的化学结构与应用的新进展。

金龟子蛹分类研究V

对金龟科(Scarabaeidae)蛹的基本形态特征进行了描述,并对8种鳃金龟:白云鳃金龟替代亚种(Polyphylla alba vicariaSemenov)、日胸突鳃金龟(Hoplosternus japonicus Harold)、二色希鳃金龟[Hilyotrogus bicoloreus(Heyden)]、红婆鳃金龟[Brahminarubetra(Faldermann)]、铅灰鳃金龟(Holotrichia plumbea Hope)、四川大黑鳃金龟(Holotrichia szechuanensis Chang)、暗黑鳃金[Holotrichia parallela(Motschulsky)]和黑皱鳃金龟[Trematodes tenebrioides(Pallas)]的蛹进行了外部形态描述。分类主要依据:体躯长宽、唇基、触角形状,额区特征,前胸背板特征,腹部背板有无脊或隆起,中纵线的形态;气门颜色及形状;尾部形状及尾角分岔方式;雄蛹外生殖器形状,阳基侧突和阳茎端形状,雌蛹臀节腹面形态,生殖孔形状和位置等。编制了8种鳃金龟蛹的分种检索表。

中国鳃金龟蛹的分类研究

通过对多年积累的金龟子蛹的形态学研究,系统描述了鳃金龟蛹的基本形态特征,首次编制了我国已知13属30种鳃金龟蛹的分种检索表。鳃金龟蛹的主要分类依据为:唇基、上唇及触角形状,额区特征,前胸背板形状,腹部背板有无发音器,发音器的数量及形状,腹部背板中纵线的形态,气门颜色及形状,尾部形状,尾角的有无;雄蛹外生殖器的形状,阳基侧突和阳茎端的形状;雌蛹臀节腹面形态、生殖孔形状及位置等。

直蜉金龟三龄幼虫形态学研究

直蜉金龟Phaeaphodius rectus(Motschulsky)是一种常见的粪食性甲虫,广泛分布于亚洲东部地区,其幼虫粪食性,对降解牲畜粪便具有重要意义。本研究通过采集和人工饲养获得了直蜉金龟卵、幼虫和蛹,运用扫描电子显微技术,对直蜉金龟3龄幼虫进行了形态观察。直蜉金龟3龄幼虫具有一系列特殊的超微形态特征,包括:内唇前惊刺由三叉状、二叉状及独立不分叉的3种惊刺组成;端感区具有一对三瓣状感器;覆毛区钩状刚毛形态为片状。

蛴螬乳状菌(Bacillus popilliae)的“型变”现象

Dutky(1940)将乳状菌分为Bacillus popilliae Dutky(常称日本金龟芽孢杆菌)和B.lentimorbus Dutky(称缓死芽孢杆菌)两个种,二者的显著区别在于前者孢囊中除芽孢外,并有前孢(称A型),而后者仅具芽孢(称B型)。几十年来国际上沿用至今。50年代后期。