摇蚊（双翅目：摇蚊科）成幼虫形态配对及对水质评价作用的研究

论文摘要

摇蚊科昆虫是淡水生态系统中主要类群之一,该科昆虫生活于各类水体环境中,且种类和数量都非常丰富,在世界各大陆（包括南极大陆）均有分布。但由于摇蚊生活史较长,分类体系不协调,摇蚊成、幼虫同物异名现象严重,使得摇蚊在水产、环境与生态等方面的应用造成了很大的困扰。为解决摇蚊分类中准确鉴定的问题,本研究通过采卵培养与采集幼虫培养建立成虫、幼虫与蛹皮的配套关系,通过分子生物学手段选取线粒体细胞色素氧化酶亚基1（COI）基因作为分子标记,并结合形态学分类特征,对摇蚊各虫态进行准确鉴定。本研究共配套11个摇蚊物种,率属于3亚科,9属,其中采卵培养标本9个,幼虫培养标本1个,扫网标本1个。本研究首次描述了齿突水摇蚊（世界）与台南球球附器（中国）的幼虫与蛹皮特征,发现拟长跗摇蚊属新种一个。共获取10个物种的42条序列,均上传至BOLD。联合BOLD和Genbank中的COI数据,共获得相似度超过90%同源序列486条。通过构建邻接树对各摇蚊种间和种内的遗传距离进行了计算,同时基于DNA数据对目前形态分类中难以区分的摇蚊进行了进一步描述。本研究对条形码数据库中的信息进行了修订,发现8条错误鉴定,对4条未定种序列进行了定种:Kim,S等.（2012）上传到Genbank的序列（JF412075-JF412077）黄色羽摇蚊Chironomus flaviplumus应为古松摇蚊Chironomus yoshimatsui;Chen,J等（2015）上传Genbank的序列（KP902779-KP902780、KP902780）毛跗球附器摇蚊Kieffulus barbatitarsis应为台南球跗器Kieffulus tainanus。Cornette,R等（2012）上传Genbank的序列（AB704937）与Pramual,P.等.（2016）上传Genbank的序列（KT212998）命名为Chironomus sulfurosus应为德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagai。Hen,J等.（2015）上传Genbank的序列（KP902817-KP902820）未定名的序列Propsilocerus sp.应为太湖裸须摇蚊Propsilocerus taihuensis。通过序列分析本研究上传的德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagai与刀铗多足摇蚊Polypedilum cultellatum两个物种的序列与来自于世界其他区域的同名序列最大遗传距离分别达到9.9%与18.1%,其可能存在隐种。为探究摇蚊幼虫在水生态环境监测及评价上的应用,讨论了仙居国家公园内溪流中摇蚊幼虫对水质的指示作用。结果共获得摇蚊幼虫86种,隶属于4亚科51属。其中,壳粗腹摇蚊Conchapelopia sp.为仙居国家公园溪流摇蚊幼虫绝对优势种;黄色多足摇蚊Polypedilum flavum、流环足摇蚊Rheocricotopus sp.、平滑环足摇蚊Cricotupus vierriensis、纽流长跗摇蚊Rheotanytarsus muscicola和小型棒脉摇蚊Corynoneura carriana为优势种。指示种分析结果显示,平滑环足摇蚊Cricotupus vierriensis、双色矮突摇蚊Nanocladius dichromus、台湾长跗摇蚊Tanytarsus formosanus和渐变长跗摇蚊Tanytarsus mendex可作为污染水体指示种,流环足摇蚊Rheocricotopus sp.可作为清洁水体指示种。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 摇蚊科研究现状
•     1.1.1 摇蚊科简介
•     1.1.2 摇蚊在生态上的应用
•     1.1.3 摇蚊分类中存在的问题
•     1.1.4 成幼虫配对研究进展
•     1.1.5 摇蚊成幼虫配对方法
•   1.2 COI基因与分子系统学研究
•     1.2.1 COI基因及其特点
•     1.2.2 DNA条形码的应用
•   1.3 研究目的与意义
•   1.4 研究内容与研究路线
• 第二章 材料与方法
•   2.1 样品采集、保存与制片
•     2.1.1 样品的采集
•     2.1.2 样品的保存
•     2.1.3 摇蚊幼虫标本制作、形态学术语及测量标准
•     2.1.4 摇蚊蛹皮标本制作流程、形态学术语及测量标准
•     2.1.5 摇蚊成虫标本制作流程、形态学术语及测量标准
•   2.2 摇蚊成、幼虫基因的提取、扩增与序列分析
•     2.2.1 基因提取
•     2.2.2 基因扩增与测序
•     2.2.3 数据处理与分析
• 第三章 各种类形态结构描述
•   3.1 无突摇蚊属Ablabesmyia Johannsen
•   3.2 环足摇蚊属Cricotopus v.d.Wulp
•   3.3 水摇蚊属Hydrobaenus Fries
•   3.4 裸须摇蚊属Propsilocerus Kieffer
•   3.5 摇蚊属Chironomus Meigen
•   3.6 球附器摇蚊属Kieffulus Goetghebuer
•   3.7 雕翅摇蚊属Glyptotendipes Kieffer
•   3.8 多足摇蚊属Polypedilum Kieffer
•   3.9 拟长跗摇蚊属Paratanytarsus Thienemann& Bause
• 第四章 序列分析与建树
•   4.1 COI基因序列分析
•     4.1.1 序列组成分析
•     4.1.2 COI基因序列碱基替换分析
•     4.1.3 COI基因序列碱基替换饱和性分析
•     4.1.4 建树及分析
• 第五章 摇蚊幼虫在水环境监测与生态评价上的应用
•   5.1 研究区域与研究方法方法
•     5.1.1 采样区域概况
•     5.1.2 样品采集与处理
•     5.1.3 数据处理与分析
•   5.2 结果
•     5.2.1 水质状况
•     5.2.2 摇蚊幼虫物种组成与群落结构
•     5.2.3 摇蚊幼虫的空间分布
•     5.2.4 仙居国家公园溪流水质的生物评价与指示种分析
•     5.2.5 主坐标轴排序分析（PcoA）
•   5.3 讨论
•     5.3.1 摇蚊幼虫群落结构特征与水质状况
•     5.3.2 摇蚊幼虫优势种
•     5.3.3 摇蚊幼虫指示物种
•   5.4 结论
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ 摇蚊成套标本图谱
• 附录Ⅱ 摇蚊COI序列邻接树
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 周东

导师: 王丽卿

关键词: 摇蚊,基因,配对标本,生态评价

来源: 上海海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 上海海洋大学

分类号: Q968

DOI: 10.27314/d.cnki.gsscu.2019.000419

总页数: 159

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