白菜官网博士研究生金孟洁揭示澳大利亚锯天牛亚科系统发育关系

近日，2023白菜网址官网大全生物博物馆在Systematic Entomology（中科院一区）上在线发表了题为“Museomics reveals extensive cryptic diversity of Australian prionine longhorn beetles with implications for their classification and conservation”的研究论文。该项研究使用线粒体基因组数据对澳大利亚的锯天牛亚科种类进行系统发育关系重建，对该类群进行了修订，并对其物种多样性的现状与形成因素进行了探讨。

锯天牛亚科（图1）是天牛科Cerambycidae的第三大亚科，已记录超过1000种。该亚科通常体型较大，通体棕色鲜有色斑，具有明显的雌雄异型现象，雄虫多具各式特化结构，但由于雌虫在种间甚至属间的形态结构差异甚小，分类学研究难度较大。为梳理澳大利亚锯天牛亚科类群，探讨种间进化关系，该研究尝试利用基因组浅层测序技术，将博物馆馆藏干制标本用于分子系统学研究。澳大利亚锯天牛亚科现生类群已描述24属52种，在本研究里，对该类群几乎所有种类的系统发育关系进行了重建，并利用分子鉴定手段，判定现有166号标本中至少含有48个未描述新种（图2），结果表明目前澳洲区系生物多样性被严重低估。同时，基于形态学与分子系统学证据（图3），研究共描述发表了6新属、3新种，修订了3个属/亚属的分类地位，并讨论了锯天牛亚科分族的形态学依据，这一结果也将为后续种级水平的分类学研究提供参考。该研究是国际上首次对锯天牛亚科类群进行较全面而系统的取样，研究虽局限于澳大利亚区系，但其结果对世界锯天牛亚科分类也有重要启示。同时，该研究完善了澳大利亚锯天牛亚科分子条形码数据库，并在澳大利亚生物多样性公共数据库上提供各个种的完备采集信息与照片，这些共享资源将在农林业、海关检验检疫、生态学研究、生物多样性保育方面发挥重要作用。

图1: 澳大利亚分布的部分锯天牛类群（Jin et al. 2020）。

图2:利用三种不同的分子鉴定手段（ABGD，bPTP、GMYC），推测测序样品中包含48个未描述新种（在图中标记为红色），说明澳大利亚区系的生物多样性被严重低估（Jin et al. 2020）。

图3:系统发育研究共测序213个样品，利用13个线粒体蛋白编码基因作为分子标记，构建如上的系统发育关系（图仅显示属间关系）。根据此结果，文章共描述6个新属，并修订了3个属/亚属的分类地位（Jin et al. 2020）。

此前，金孟洁首次利用多重证据深入探讨鞘翅目扁甲科昆虫的系统发育关系，描述发表了于南美洲发现的1新属、3新种；并利用博物馆干制标本，基于经典形态学和分子系统学证据，分别对扁甲科属级阶元系统发育关系进行了重建，结果显示分布于南半球的三个属亲缘关系很近，而北半球的两个属处于扁甲科的基部位置。利用祖先特征性状重建分析，该研究还追溯了57个形态特征的演变过程，揭示了由于使用次生特征导致历史上扁甲科分类系统混乱的原因，并重新建议了扁甲科下用于区分亚科和属级阶元的形态特征。本研究在国际上首次对扁甲科下所有属级阶元进行取样分析，基于分子和形态证据对扁甲科的单系性进行了初步探讨，弥补了以往经典分类学研究中的不足，并展现了将古老馆藏干制标本用于测序和分子系统学分析的可行性和强大潜力。本研究“A comprehensive phylogeny of flat bark beetles (Coleoptera: Cucujidae) with a revised classification and a new South American genus” 近日也被Systematic Entomology接收发表（论文DOI: 10.1111/syen.12392）。

据悉，白菜官网博士生金孟洁为该论文的第一作者，庞虹教授和澳大利亚国立昆虫标本馆的Andreas Zwick博士为共同通讯作者。该研究项目受得到国家重点研究发展计划 (2017YFD0201000)、2023白菜网址官网大全有害生物控制与资源利用国家重点实验室开放课题（2018-04）、澳大利亚生物资源调查项目（ABRS）与澳大利亚农业部资助，与澳大利亚国立昆虫标本馆、澳大利亚博物馆合作开展，并获得了来自澳大利亚各博物馆与世界各地多名昆虫爱好者的支持与帮助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/syen.12424

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本院

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