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基于DNA条形码对北京地区蔷薇科花卉上蚜虫的快速鉴定



全 文 :应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 2013,50(1) :29 - 40. DOI:10. 7679 / j. issn. 2095 - 1353. 2013. 004
基于 DNA条形码对北京地区蔷薇科
花卉上蚜虫的快速鉴定*
温 娟1,2 陈 睿1,2 姜立云1 乔格侠1**
(1.中国科学院动物进化与系统学重点实验室 北京 100101;
2.中国科学院大学 北京 100049)
摘 要 蔷薇科花卉植物是北京城市绿化的主要观赏植物,也是多种蚜虫的寄主植物。由于蚜虫体型小,形态特
征特化或退化,具有复杂的多型现象,依据传统的形态学特征往往无法实现对物种的准确而快速的鉴定,因此会
影响对蚜虫的及时有效防治。本研究应用 DNA条形码技术,基于 COⅠ基因序列分析,对北京地区主要蔷薇科花
卉上的蚜虫进行编码,试图在花卉种植和害虫防治时用于物种的快速、准确鉴定。实验得到 9 属 12 种蚜虫的 65
条 COⅠ基因序列,种内平均差异为 0. 70%,种间平均差异为 9. 45%,最高可达 12. 59%。基于 COⅠ序列构建了 NJ
树和 MP树,绝大多数物种的样品有效地聚为一支,且支持率达到了 90%以上,构建的系统发育树可以很好的显
示相同物种样品的聚类。结合遗传距离和系统发育树分析表明,基于 COⅠ序列的 DNA条形码能有效区分 83%的
北京地区蔷薇科花卉蚜虫物种。
关键词 蚜虫,DNA条形码,COⅠ,蔷薇科花卉
Rapid identification of aphids on flowering plants of Rosaceae
in Beijing based on DNA barcoding
WEN Juan1,2 CHEN Rui1,2 JIANG Li-Yun1 QIAO Ge-Xia1**
(1. Key Laboratory of Zoological Systematics and Evolution,Institute of Zoology,Chinese Academy of Sciences,
Beijing 100101,China;2. University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)
Abstract Flowering ornamental plants of the Rosaceae family are a major feature of Beijing’s gardens but are also host
plants for a variety of aphids. It’s often difficult to identify aphids rapidly and accurately by traditional methods due to
their tiny bodies,degradation and specialization of morphological characteristics,and the occurrence of multiple morphs
within single species. We evaluated DNA barcoding based on COⅠ sequences as a means of rapidly identifying the aphids
found on Rosaceae flowering plants in Beijing. In this study,65 COⅠ sequences were sequenced,including 12 species
from 9 genera. The average intraspecific divergence was 0. 70% whereas interspecific divergence was 9. 45% -12. 59% .
NJ /MP trees based on COⅠ sequences indicated that most samples of the same species clustered together with strong
support (bootstrap value > 90%). From the combination of sequence divergences and phylogenetic trees,DNA
barcoding reliably identified 83% of the aphid species.
Key words aphid,DNA barcoding,COⅠ,Rosaceae flower plant
* 资助项目:国家杰出青年基金(31025024) ;科技部基础工作专项(2011FY120200) ;国家基金委动物学特殊学科点(J1210002)和中国科
学院动物进化与系统学重点实验室开放课题(O529YX5105)。
**通讯作者,E-mail:qiaogx@ ioz. ac. cn
收稿日期:2012-09-20,接受日期:2012-11-30
蔷薇科 Rosaceae 植物包括具有重要经济价值
的果树,如苹果(Malus pumila)、梨(Pyrus spp.)、
桃(Amygdalus persica)、杏(Prunus armeniaca)、樱
桃 (Cerasus pseudocerasus )、山 楂 (Crataegus
pinnatifidae)等,以及具有重要观赏价值的各种花
卉,如玫瑰(Rosa rugosa)、月季(Rosa chinensis)、海
棠(Malus spectabills)、樱花(Cerasus yedoensis)、梅
(Prunus mume)、蔷薇 (Rosa multiflora)、棣棠
· 30 · 应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 50 卷
(Kerria japonica)、红叶李(Prunus cerasifera)、各种
绣线菊(Spiraea spp.)、绣线梅(Neillia thrysiflora)、
珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)等,在全世界的庭园植
物中均占有重要地位。世界已知蔷薇科植物近
3 500种,我国大约 55 属 950 余种(Lu et al.,
2003)。
图 1 蚜虫对蔷薇科花卉植物的为害
Fig. 1 Damage on flowering plants of Rosaceae by aphids
A.绣线菊蚜 Aphis spiraecola Patch造成海棠叶片卷曲;B.桃粉大尾蚜 Hyalopterus pruni(Geoffroy)
寄生于桃树叶背,沿主脉群居(2012 年 5 月 13 日,摄于中国科学院奥运村园区)。
A:leaf rolls of Malus micromalus caused by Aphis spiraecola;B:a colony of Hyalopterus pruni on
Amygdalus persica,along the midrib of the under surface of leaves.
蚜虫类 Aphidinea 昆虫隶属于昆虫纲 Insecta
半翅 目 Hemiptera,世 界 现 已 知 4 700 余 种
(Remaudière and Remaudière,1997) ,中国共记载
260 余属 1 000 余种。蚜虫靠吸取植物组织的汁
液进行取食(张广学和钟铁森,1983) ,是世界上重
要的经济害虫(Teulon and Stufkens,2002;Foottit
et al.,2006;Messing et al.,2007)。蚜虫体型很
小,形态特征特化或退化,有效的分类形态特征比
较少;具有复杂的多型现象,每个种至少具有 2 个
型,一般全周期蚜虫具有 5 或 6 个型,包括干母、
干雌、有翅孤雌型、无翅孤雌型、雌性母、雄性母或
性母、雌性蚜与雄蚜,有些型还存在多态现象(张
广学,1999) ;其与寄主间还存在复杂的协同进化
关系。由于蚜虫形态的相似性和多态性,依据形
态特征的鉴定需要具有专业知识与丰富经验的分
类学者才能进行,而且还要结合寄主植物等采集
信息(Foottit et al.,2008;Lee et al.,2011) ,即便如
此,形态学的鉴定工作也相当困难,重复描述与错
误鉴定时有发生。
蚜亚科 Aphidinae 是物种最为丰富的亚科,占
蚜 虫 总 物 种 数 的 57% (Remaudière and
Remaudière,1997) ,该亚科包含了许多部分地或完
全以蔷薇科植物为寄主植物的属(Peccoud et al.,
2010) ,蚜族 Aphidini 和长管蚜族 Macrosiphini 的
大部分物种都是以蔷薇科植物为主要原生寄主,
同时蔷薇科植物也是一部分物种的次生寄主植物
(Ball and Armstrong,2006)。并且在白垩纪晚期,
伴随着被子植物的繁盛,蚜科 Aphididae 昆虫在短
时期内经历了快速的适应辐射,即快速物种形成
事件(Heie,1967;von Dohlen and Moran,2000;
Peccoud et al.,2010) ,导致蔷薇科植物上寄生的
蚜虫种类明显增多。另外,蔷薇科部分植物也是
瘿 绵 蚜 亚 科 Eriosomatinae、 斑 蚜 亚 科
Drepanosiphinae 的叶蚜族 Phyllaphidini 和大蚜亚
科 Lachninae的大蚜族 Lachnini 部分物种的次生
寄主植物(Blackman and Eastop,2006)。因此,蔷
薇科植物上寄生的蚜虫种类很多,仅蔷薇属
(Rosa)上寄生的蚜虫就有 60 余种,玫瑰一种植物
上寄生的蚜虫种类就有 10 余种(Blackman and
Eastop,2006)。据统计,我国寄生在蔷薇科植物上
的蚜虫涉及 31 属 60 余种,在月季、玫瑰、红叶李、
桃、杏、樱花等 17 种蔷薇科花卉植物上寄生的蚜
虫就有 26 属 40 余种。
蚜虫对蔷薇科花卉的生长、产量与品质都会
造成严重的危害。首先,蚜虫吸取植物大量汁液,
能造成植物营养恶化、生长缓慢、生长畸形,严重
时引起落叶、枯死,降低花卉的产量与品质(图
1) ;其次,蚜虫排泌的蜜露不仅会粘附空气中的灰
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尘,还常常引起霉菌滋生,诱发黑霉病(张广学和
钟铁森,1983) ,导致叶片变黑,严重影响花卉的观
赏价值;而且,蚜虫还是很多植物病毒的载体
(Foottit et al.,2008)。因此,蚜虫的有效防治,是
提高蔷薇科花卉产量、美化城市环境的重要内容,
而快速准确的鉴定为害蚜虫的物种,对于蚜虫的
快速检测、有效防治和花卉种植具有指导性的作
用。
DNA条形码技术是一种依据一段基因片段的
序列差异来快速区分、鉴定物种的方法(Hebert
et al.,2003a)。与传统的形态鉴定方法相比,DNA
条形码不会受到生物性别、发育阶段的限制和性
状相似性、表行可塑性的影响,不需要具备专业知
识的分类学专家就可区分、鉴定物种(Hebert
et al.,2003b)。尤其是在体型较小、种类繁多的
昆虫鉴定上,DNA 条形码可以对处于各个发育阶
段的生物型———卵、幼虫、成虫,或死亡个体的残
骸进行鉴定,并且不受性别二态性的影响(Floyd
et al.,2009) ,具有明显的优势和应用价值。本研
究对北京地区主要蔷薇科花卉植物上的 9 属 12
种蚜虫的 COⅠ序列进行了分析,试图在花卉种植
和害虫防治时用于物种的快速、准确鉴定。
1 材料与方法
1. 1 材料
研究材料均采自北京地区蔷薇科花卉上,共
计 65 号样品,涉及 9 属 12 种,其中月季长管蚜
Sitobion rosivorum (Zhang)仅具有一个样品,其余
11 个物种至少具有 2 个以上的样品;涉及蔷薇科
花卉植物 6 属 11 种(样品信息见表 1)。所有标本
浸泡于 75%或 95%酒精中,存放在中国科学院动
物研 究 所 国 家 动 物 博 物 馆 (中 国,北 京)
(ZMCAS) ;其中,95%酒精浸泡标本用于分子实
验,75%酒精浸泡标本用于制作玻片标本。
1. 2 方法
1. 2. 1 DNA 提取、PCR 扩增和序列测定 95%
酒精浸泡的蚜虫标本用于分子实验,按照 CTAB
法的步骤稍作改进提取单个蚜虫基因组 DNA。本
研究选用线粒体基因细胞色素氧化酶 I 亚基
(COⅠ)基因部分序列作为分子标记,其扩增引物
为文献引物 LEP-F、LEP-R(Foottit et al.,2008)和
LCO1490、HCO2198(Folmer et al.,1994) ,2 对引
物均用于扩增 COⅠ基因 3端约 700 bp 的片段,引
物详细信息见表 2。PCR扩增体系为 30 μL体系,
具体包括:3 μL 的 10 × Buffer (+ Mg2 +) ,2. 4 μL
的 dNTPs (2. 5 mmol /L) ,20 μL 的 DDW,0. 4 μL
的 Taq DNA聚合酶,3 μL 的 DNA 模板,正反引物
各 0. 6 μL。扩增反应在 Eppendorf AG 22331 型梯
度 PCR仪上进行,反应条件为 95℃预变性 2 min;
95℃变性 30 s,46 ~ 50℃退火 30 s,72℃延伸 1
min,35 个循环;最后 72℃终延伸 10 min。PCR 产
物保存于 4℃,1%琼脂糖凝胶电泳检测(140 V,30
min)。电泳结束后,在紫外灯下观察电泳结果。
PCR产物由北京六合华大基因科技股份有限公司
和北京蓝博斯特生物技术有限公司进行纯化和测
序。测序反应用相应的扩增产物,在 ABI 3730 型
自动测序仪(Applied Biosystem,USA)上进行。
1. 2. 2 序列分析和系统发育树的构建 通过
Seqman 5. 01(DNASTAR,Inc. 1996)软件进行双向
测序结果的拼接,并用 DNAMAN 5. 2. 2(Lynnon
Biosoft,Quebec,Canada)软件检验拼接后的序列是
否能正确翻译为蛋白质,以确保序列的正确性。
运用 MEGA 4. 0(Tamura et al.,2007)对序列进行
多重比对,并分析核酸组成。序列饱和性分析通
过 DAMBE程序(Xia and Xie,2001)进行,以转换、
颠换为纵轴,以 TN93 模型(Tamura and Nei,1993)
校正的距离为横轴做散点图。如果这些点随序列
间分歧增大呈线性分布就说明序列间替换没有达
到饱和,序列可以用于后续的系统发育分析。
基于 K2P 模型(Kimura-2-parameter distance)
(Kimura,1980) ,应用 MEGA 4. 0 软件计算序列差
异分析、构建 NJ 树(Neighbour-Joining tree) ,并应
用 SPSS软件(Inc. SPSS)计算各差异频次,绘制频
次图。应用 PAUP* 4. 0 软件(Swofford,2002) ,构
建最大简约树(maximum parsimony tree) ,并对各
分支节点进行 bootsrap 检验(检测 1 000 次,每次
检测随机加样重复 100 次)。
2 结果与分析
2. 1 COⅠ序列数据及饱和性分析
实验获得 65 条 COⅠ序列,涉及到蚜虫 9 属 12
种,经 Seqman 比对后得到 658 bp。其中,保守位
点 488 个,可变位点 170 个,简约信息位点 159 个。
碱基平均含量为 40. 8% T、14. 1% C、34. 9% A、
10. 2% G,存在明显的 A、T碱基偏好性。
应用 DAMBE程序对序列进行了饱和性分析,
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1 期 温 娟等:基于 DNA条形码对北京地区蔷薇科花卉上蚜虫的快速鉴定 · 33 ·
· 34 · 应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 50 卷
表 2 实验用 COⅠ序列扩增引物信息
Table 2 Information on mitochondrial COⅠ primers in this study
基因
Gene
引物名称
Primers
引物序列(5-3)
Primer sequences
来源
Source
COⅠ LepF ATTCAACCAATCATAAAGATATTGG Foottit et al.,
COⅠ LepR AAACTTCTGGATGTCCAAAAAATCA 2008
COⅠ LCO1490 GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG Folmer et al.,
COⅠ HCO2198 TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA 1994
图 2 基于 658 bp线粒体基因 COⅠ 的序列饱和性分析散点图
Fig. 2 Saturation plots for the mitochondrial COⅠ sequences with 658 bp
两两序列间转换、颠换数对 TN93 模型校正的距离做散点图,
虚线分别表示转换和颠换的平均值。
The number of transitions and transversions of each pairwise comparison of taxa
are plotted against the TN93 model corrected distance.
The broken lines show the mean value of transition and transversion respectively.
以转换、颠换为纵轴,以 TN93 模型校正的距离为
横轴做散点图(图 2)。如图 2 所示,序列间转换、
颠换数随距离增加呈线性增长趋势,未表现出饱
和态势,所以 658 个位点都被用于后续的分析。
2. 2 系统发育树结构分析
基于邻接法和最大简约法分别构建了 NJ 树
(图 3)和 MP树(图 4) ,如图 3 和图 4 所示,NJ 树
与 MP树的拓扑结构基本一致。从树中可以看出,
除绣线菊蚜 Aphis spiraecola与苹果蚜 Aphis pomi混
杂在一起,其他各物种的样品都有效的聚集在一
起,只具一个样品的月季长管蚜也以较高的支持
率与其他物种分开;长管蚜族 Macrosiphini 和蚜族
Aphidini的样品分别形成单系,构成姐妹群。且在
分支树的端部,各聚在一起的物种的支持率都较
高(NJ树 bootsrap支持率 100%;MP树 bootsrap 支
持率≥98%)。
2. 3 序列差异分析
对实验所得的 65 条 COⅠ序列的两两间序列
差异进行了计算与统计,共 2 080 对,平均差异为
8. 41%,SD =3. 39%,范围为 0 ~ 12. 56%。图 5 为
除去绣线菊蚜和苹果蚜样品后,绘制的序列差异
频次图,差异主要集中在 0 ~ 0. 50%和 6. 00% ~
12. 50%范围内,分别有 205 和 1 814 对序列差异,
种内序列差异和种间序列差异之间形成了明显的
“barcoding gap”。
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图 3 基于 COⅠ序列和 K2P模型构建的 NJ树,自举检验支持率标在分支左侧
Fig. 3 Neighbour-Joining (NJ)tree based on COⅠ sequences and Kimura-2-parameter
model with bootstrap percentages shown on left
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图 4 基于 COⅠ序列构建的MP树
Fig. 4 MP tree based on COⅠ sequences
MP自举检验的支持率(> 50%)标注在分支左侧一致性指数 CI = 0. 511749,保留指数 RI = 0. 914063,
校正一致性指数 RC = 0. 467771,步长 383。
Bootstrap percentages from maximum parsimony (50% and greater)shown on left
(CI = 0. 511749,RI = 0. 914063,RC = 0. 467771) ,and tree length = 383.
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表 3 各种种内序列差异
Table 3 Mean and range of intraspecific nucleotide divergences
物种
Species
样品数
No. of individuals
平均差异(%)
Mean divergence(%)
范围(%)
Range(%)
蔷无网蚜 Rhodobium porosum 7 0. 00 ± 0. 00 0
桃瘤头蚜 Tuberocephalus momonis 4 0. 23 ± 0. 16 0 - 0. 46
黄药子瘤蚜 Myzus varians 2 0 0
李短尾蚜 Brachycaudus helichrysi 9 0. 03 ± 0. 06 0 - 0. 15
月季长尾蚜 Longicaudus trirhodus 5 0. 27 ± 0. 16 0 - 0. 46
禾谷缢管蚜 Rhopalosiphum padi 3 0. 00 ± 0. 00 0
桃粉大尾蚜 Hyalopterus pruni 17 0. 64 ± 0. 92 0 - 2. 01
桃蚜 Myzus persicae 5 0. 06 ± 0. 08 0 - 0. 15
杏瘤蚜 Myzus mumecola 3 0. 10 ± 0. 09 0 - 0. 15
绣线菊蚜 Aphis spiraecola 7 3. 88 ± 3. 57 0 - 7. 89
苹果蚜 Aphis pomi 2 0. 46 0. 46
图 5 基于线粒体 COⅠ 658 bp序列和 K2P距离的序列差异频次图(除绣线菊蚜和苹果蚜)
Fig. 5 Histogram of genetic divergence using mitochondrial COⅠ 658 bp sequences,divergences
were calculated using Kimura’s two parameter (K2P)model (except A. spiraecola and A. pomi)
2. 3. 1 种内序列差异 种内序列差异共 249 对
(11 种(≥ 2 样品) ,共 64 个样品) ,Mean =
0. 70%,SD =1. 58%,Min = 0. 00%,Max = 7. 89%。
绣线菊蚜的种内差异比较大,平均 3. 88%,最高可
达 7. 89%。我们在去除绣线菊蚜和苹果蚜后,得
到的种内序列差异共 226 对,mean = 0. 41%,SD =
0. 77%,Min = 0. 00%,Max = 2. 01%。具体各种的
种内差异见表 3。
2. 3. 2 种间序列差异 种间序列差异共 1 832 对
(共 12 种,65 个样品) ,mean = 9. 45%,SD =
1. 90%,Mix = 0. 00%,Max = 12. 59%。去除绣线
菊蚜和苹果蚜的样品后,计算得 1 314 对种间序列
差异,mean = 9. 51%,SD = 2. 05%,Min = 5. 85%,
Max = 12. 59%。其中,瘤蚜属 Myzus 的样品包含 3
个种,属内种间序列差异有 31 对,mean = 7. 62%,
Min = 6. 55%,Max = 8. 25%。
3 讨论
本研究整理了北京地区月季、玫瑰、多花蔷
薇、桃、杏、榆叶梅(Amygdalus triloba)、樱花、海棠、
绣线菊、红叶李、稠李(Prunus padus)11 种蔷薇科
花卉上寄生的 9 属 12 种蚜虫。这些花卉植物覆
盖了蔷薇科的 4 个亚科———蔷薇亚科 Rosoideae、
李亚科 Prunoideae、苹果亚科 Maloideae 和绣线菊
亚科 Spiraeoideae,但集中于 5 个属———蔷薇属
(Rosa)、桃属(Amygdalus)、李属(Prunus)、苹果属
(Malus)和绣线菊属(Spiraea)。为害最严重的是
桃属和李属的花卉植物,均有 6 种蚜虫寄生。其
· 38 · 应用昆虫学报 Chinese Journal of Applied Entomology 50 卷
中,仅为害桃树的蚜虫物种就达到了 6 种,其他花
卉植物也有 2 种或 2 种以上的蚜虫寄生。而这些
数据也仅局限在本研究的取样范围。据统计,我
国寄生在蔷薇科植物上的蚜虫 5 科 31 属 60 余种,
寄生在花卉植物上的蚜虫也达到了 40 余种。因
此,在花卉种植与害虫防治时,快速、准确的区分
出为害蚜虫物种,对于及时控制虫害、有效预防蚜
虫具有指导作用。
采自北京地区蔷薇科花卉上的 12 个蚜虫物
种的种内平均差异为 0. 41%,最大为 2. 01%,而种
间序列平均差异为 9. 51%,最小值也达到了
5. 85%,远远超过了最大种内差异(去除绣线菊蚜
与苹果蚜样品)。这与其他研究已经得到的结果
相差不大(Foottit et al.,2008;Lee et al.,2011;
Wang et al.,2011) ;与其他无脊椎动物类群也基本
相似,如蜘蛛种内差异 1. 4%、种间差异 16. 4%
(Barrett and Hebert,2005) ,鳞翅目 3 个不同科的
种内差异分别为 0. 17%、0. 43%、0. 46%,对应的
种间差异为 4. 58%、4. 41%、6. 02% (Hajibabaei
et al.,2006) ,蜉蝣目种内差异 1%、种间差异
18. 1% (Ball et al.,2005) ,膜翅目种内差异 0 ~
1. 1%、种间差异 7. 2% ~ 19. 4% (Li et al.,
2010)。此外,同物种不同地理种群间的差异很
小,如桃粉大尾蚜 Hyalopterus pruni 的 17 个样品,
分别来自 11 个不同的地理种群,其种群间的平均
序列差异仅为 0. 69%;即使是寄生在同一地点、同
种植物上的不同物种也得到了有效区分,如采自
北京海淀区中关村地区桃树上的桃粉大尾蚜
Hyalopterus pruni、桃瘤头蚜 Tuberocephalus momonis
和黄药子瘤蚜 Myzus varians 3 个物种 8 个样品的
种间平均序列差异为 10. 71%,范围为 7. 54% ~
12. 21%。在系统发育树中,除绣线菊蚜和苹果蚜
外的物种样品也均以很高的支持率聚为一支,
83%的物种都得到了有效的区分。
DNA条形码技术自 2003 年提出后,广泛应用
于原核生物、真菌、动植物等生物类群,而 COⅠ基
因作为条形码区分物种的效力也得到了充分的验
证与审视。在不同的动物类群中,COⅠ基因作为
条形码的解决效力也是不同的。例如,Barrett 和
Hebert(2005)对 168 种蜘蛛和 35 种其它蛛形纲物
种的 COⅠ序列进行分析,所有的物种都得到了有
效的区分。Hubert 等(2008)应用 COⅠ基因成功
区分了 190 种加拿大淡水鱼中 93%的物种。但
是,Meier等(2006)在双翅目的 DNA 分类研究中,
发现 COⅠ基因区分双翅目物种(共 449 种)的成
功率还不到 70%。而对于蚜虫类群,Foottit 等
(2008)、Lee 等(2011)和 Wang 等(2011)的研究
均显示出了 COⅠ基因的高解决效力。在本研究
中,绝大多数(83%)的物种能明显地区分开,再次
证明了 COⅠ基因作为条形码区分蚜虫物种的可行
性。
在 NJ 树和 MP 树中,绣线菊蚜与苹果蚜混杂
在一起,2 个苹果蚜样品分散在绣线菊蚜样品中,
没有明显分开。并且,绣线菊蚜的种内平均序列
差异为 3. 88%,最高可达 7. 89%,已超过了 Lee等
(2011)得到的蚜属 Aphis 内种间平均遗传距离
(5. 84%)。而绣线菊蚜与苹果蚜二者的种间平均
序列差异为 3. 48%,小于同属其他物种的种间序
列差异。绣线菊蚜和苹果蚜同属蚜属 Aphis 绣线
菊蚜种团,其在形态特征上就极其相似,仅在身体
背片上的网纹和腹部背片缘瘤有细微差异(绣线
菊蚜体背网纹明显,腹部背片Ⅰ和Ⅶ具缘瘤;苹果
蚜体背网纹不明显,腹部背片 I ~ IV 和 VII 具缘
瘤) ;寄主植物也很相似,都寄生在苹果属、梨属和
绣线菊、海棠等花卉上(张广学,1999) ,因此这 2
个物种经常存在混淆(Blackman and Eastop,2000;
Foottit et al.,2009)。鉴于形态和分子数据,可以
推断绣线菊蚜与苹果蚜的物种界定存在一定问
题。但由于本研究所涉及的 2 个物种的样品数很
少,还需要增加分子数据的样品量,并结合形态
学、生物学等信息来加以验证。
DNA条形码作为简单快速的鉴定系统已经应
用到了生物入侵种的检测 (Armstrong and Ball,
2005)、害虫的防治(Blackman and Eastop,2006)、
法医昆虫学(Boehme et al.,2011)、生物多样性保
护(Krishnamurthy and Francis,2012)等多个领域。
本研究对北京地区主要蔷薇科花卉上的蚜虫进行
了编码,将 DNA 条形码技术应用到花卉种植与害
虫防治中。在实际的花卉种植与保护过程中,如
果遇到蚜虫为害情况,就可依据本研究建立的条
形码数据库准确、快速地鉴定出为害蚜虫种类,再
根据鉴定结果有针对性地展开防治措施,这将大
大提高蚜虫的防治效率,节约防治成本,并对花卉
的种植、城市的建设和环境的美化做出重大贡献。
致谢: 方燕、李星怡、刘虹、黄晓磊、王彦青、王哲、
1 期 温 娟等:基于 DNA条形码对北京地区蔷薇科花卉上蚜虫的快速鉴定 · 39 ·
徐天公、杨晋宇、郁娟娟、张东、张合彩、张宏顺、张
彦周为本研究采集样品,杨分地帮助制作玻片标
本,在此一并表示诚挚的谢意。
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殤殤

. 1 - 387.
封面介绍
莴苣指管蚜 Uroleucon formosanum (Takahashi)
莴苣指管蚜 Uroleucon formosanum (Takahashi) ,活体红褐色至紫红色,寄主植物为莴苣、苦菜、菠菜、
蒲公英、泥胡菜、滇苦菜、苦苣菜等。常群集于植物嫩梢、花序及叶片背面,行为敏感,遇震动易落地逃逸。
为欧亚大陆东部常见物种,在我国大部分地区都有分布,国外分布于朝鲜、俄罗斯、蒙古、日本等地区。封
面照片为 2011 年 6 月 12 日摄于台湾地区宜兰县员山乡,几头无翅孤雌蚜和大量若蚜正取食莴苣叶片。
该种学名由中国科学院动物研究所姜立云副研究员和乔格侠研究员鉴定。
(中国科学院动物研究所 黄晓磊)