中国新纪录属黄伊克跳小蜂属及一中国新纪录种记述(膜翅目：跳小蜂科)

罗顺刚，康 宁，胡红英

(新疆大学生命科学与技术学院/新疆生物资源基因工程重点实验室，乌鲁木齐 830046)

【研究意义】黄伊克跳小蜂属(XanthoectromaMercet，1925)，隶属膜翅目(Hymenoptera)小蜂总科(Chalcidoidea)、跳小蜂科(Encyrtidae)、四突跳小峰亚科(Tetracneminae)。黄伊克跳小蜂属体型较小，整体呈黄色，可寄生粉蚧科的害虫，使用其控制害虫具有较大的发展前景。同时，本次的新纪录种采集于新疆阿尔金山高海拔无人区，对于丰富世界跳小蜂科的物种数据具有重要意义。【前人研究进展】目前，世界已知黄伊克跳小蜂属仅1种，分布于古北区，无跨区分布[1-2]。黄伊克跳小蜂属由Merect[3]于1925年建立，Merect描述了其属征以及新西班牙黄伊克跳小蜂的形态学特征，但没有报道该种的雄性个体和生物学等信息。Trjapitzin[4-5]将黄伊克跳小蜂属编入古北区跳小峰科分属检索表中，并整理出该属的其他分布。【本研究切入点】近年来，新疆大学昆虫实验室对新疆阿尔金山国家自然保护区采集的跳小蜂标本进行形态鉴定时，首次发现黄伊克跳小蜂属、种在中国有分布，查阅美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库发现没有关于该物种的任何分子数据。【拟解决的关键问题】对西班牙黄伊克跳小蜂进行形态特征鉴定描述，同时获取西班牙黄伊克跳小蜂的细胞色素氧化酶辅酶I(COI)序列并上传到NCBI，构建系统发育树，分析该属在跳小蜂属中的亲缘关系。研究结果丰富了中国跳小蜂科的物种信息，提供的分子数据有助于后期辅助鉴定及系统发育相关研究。

1 材料与方法

1.1 材料

标本材料：5头西班牙黄伊克跳小蜂。

仪器设备：捕虫网、体视显微镜、PCR仪；电泳仪；凝胶成像仪等。

试剂：木馏油、丁香油、加拿大树胶、蛋白酶K、NP-40裂解液、Tween-20、PCR mix等。

1.2 方法

1.2.1 标本采集与处理 2020年7月于新疆维吾尔自治区若羌县阿尔金山国家级自然保护区沙子泉以西10 km处通过网扫和黄盘的方式获取西班牙黄伊克跳小蜂标本共32头，其中雄性25头，雌性7头，取其中的5头分别编为1、2、3、4、5号，其中1号标本为雌性，2、3、4、5号标本均为雄性。先对5头标本的主要特征拍照，然后参照王琦等[7]的DNA无损伤提取法提取DNA，最后将已提取过DNA的西班牙黄伊克跳小蜂制成玻片标本。

1.2.2 目的片段扩增、检测及测序 本研究选用线粒体基因(COI)的部分基因片段，通用引物J1718/N2191作为扩增该片段的引物，上游引物碱基序列：5′-GGAGGATTTGGAAATTGATTAGTTCC-3′,下游引物碱基序列：5′-CCCGGTAAAATTAAAATATAAACT TC-3′[8]。

PCR反应体系总体积为25.0 μL；上、下游引物各0.5 μL(引物浓度10 μmol/L)，2×PCR Mix预混液12.5 μL，DNA模板5.0 μL，用灭菌双蒸水补足体积至25.0 μL。扩增程序：94 ℃ 预变性2 min；94 ℃ 30 s，45 ℃退火90 s，72 ℃ 1 min，循环5次；94 ℃ 30 s ，51 ℃ 90 s,72 ℃ 1 min，循环35次；725 min，4 ℃保存[9]。PCR产物均用2%的琼脂糖凝胶进行电泳，电泳仪的电压设置为110 V ，电泳时长为20 min，待电泳结束后，将琼脂糖凝胶置于凝胶成像系统的紫外灯下观察，并拍照。PCR产物委托生工生物工程(上海)股份有限公司进行PCR产物双向测序。

1.2.3 目的序列拼接与确认 利用DNAStar 7.1.0的SeqMan Pro软件查看序列峰图质量并进行人工校对，将校对后的正、反向序列进行序列拼接，拼接后的西班牙黄伊克跳小蜂COI基因序列在Genbank数据库中进行相似度比较。

1.2.4 系统发育分析 从NCBI中下载跳小蜂科13个属的COI蛋白序列，同时选择刻腹小蜂科中刻腹小蜂属(Ormyrus)作为外群构建系统发育树[10]，分析黄伊克跳小蜂属在跳小蜂科系统发育中所处的位置。

1.2.5 玻片制作和保存 首先将西班牙黄伊克跳小蜂标本放入小皿中，用无水乙醇清洗 3 遍，每次 5～10 min。然后将清洗干净的标本放入 10% KOH 中，在 50 ℃恒温加热板上解离，每隔1 h观察标本的体色变化，直到标本的肌肉和体内组织完全解离，腹部变得透明。解离后的标本再用无水乙醇清洗 5 遍，每次 5～10 min。将清洗干净的标本移入木榴油中脱水20～30 min。将脱水后的标本放入丁香油中以备制片。制作玻片标本时，在体视显微镜(Nikon SMZ 745T)下，首先将标本从丁香油中取出，放在载玻片上。用滤纸吸取多余的丁香油，再滴一小滴中性树胶，用极细的解剖针进行整姿，并将该标本一侧的触角、翅、足解剖下来，按顺序放好。解剖好的标本放在 45 ℃恒温培养箱中烘3～4 d。待稍微烘干后盖上盖玻片并用加拿大树胶封片；每天检查玻片，若发现标本位置侧移，需进行修片处理，以便观察和鉴定[11]。

2 结果与分析

2.1 黄伊克跳小蜂属

中国新纪录属(XanthoectromaMercet,1925，rec. nov).XanthoectromaMercet,1925:146，模式种:XanthoectromaaquilinumMercet,1925。

属征：全身体色黄色；上颚具两齿，单眼夹角为钝角；触角柄节细长，长大于宽的5倍；索节6节，明显长大于宽；中胸背板较平，中胸盾片具完整的盾纵沟；前翅痣脉明显长于后缘脉和缘脉；腹部明显长于头胸和，产卵器明显伸出。

分布：我国新疆，捷克共和国，匈牙利，哈萨克斯坦，蒙古，乌克兰，西班牙。

寄主：可寄生粉蚧科(Pseudococcidae)[3]。

中文名词源：新纪录属中文名取自其属名前缀Xantho-，意为“黄色”，-ectroma中文属名为伊克跳小蜂属，结合前后缀给予中文名。

2.2 西班牙黄伊克跳小蜂

中国新纪录种(XanthoectromaaquilinumMercet, 1925, rec. nov.X.aquilinumMercet,1925:148)。雌性：体长1.60～1.90 mm，整体呈黄色(图1-A)，单眼所在位置为浅棕色；触角索节到棒节颜色逐渐由黄色变为黑棕色；胸部背面具白色刚毛，前胸背板两侧以及中间具棕色斑点，中胸侧片为黄色；除前中后足第5跗节为棕色外，其余均为黄色；产卵鞘端部呈红色。

头部宽为长的1.12～1.18倍，前额宽为头宽的0.44～0.47倍(图1-B)，单眼形成的夹角为钝角(约为100°)，复眼上有较短的毛，复眼长为颚眼距的1.95～2.04倍；触角柄节长为宽的6.50～6.81倍，梗节明显长于宽，索节6节，第1节到第6节长度逐渐递减(图1-C)。

胸部与头部处于同一水平面；前胸背板与中胸盾片相接处向头部呈深弧形弯曲，达翅基片；中胸盾片宽为长的1.69～1.72倍，具明显的盾纵沟，且与三角片、小盾片处于同一平面；三角片之间靠近，但不相接，与小盾片之间形成的沟向腹部呈弧形弯曲；小盾片长宽相等(图1-D)；前翅透明且较窄，长为宽的3.44～3.48倍，翅端部略超过腹部的1/2，翅长为899～924 μm，后缘脉与缘脉等长，均短于痣脉，缘脉、缘后脉和痣脉的长度比为3∶2∶2(图1-E)；中足距明显短于第1跗节。

腹部明显长于头胸之和；尾须板位于腹部中间位置；肛下板及产卵鞘明显伸出腹端，产卵鞘较宽(图1-F)。

A：整体侧面观；B：头部正面观；C：触角；D：中胸背面观；E：前翅翅脉；F：腹部背面观A: Lateral view of body; B: Frontal view of head; C: Antennae; D: Dorsal view ofthorax; E: Forwing veins; F: Dorsal view of abdomen图1 雌西班牙黄伊克跳小蜂的形态特征Fig.1 Characteristics of female Xanthoectroma aquilinum

雄性：体长1.40～1.50 mm，明显短于雌性(图2-A)；头顶部为棕色；胸部背面为深棕色(图2-B)，腹部末端具明显的三角状黑棕色斑点(图2-C)；触角具许多轮生刚毛，各索节等长，棒节1节，明显长于各索节(图2-D)；其他特征与雌性相似。

A：侧面观；B：中胸背面；C：腹部端部；D：触角A:Llateral view of body; B:Dorsal view of thorax; C:The end of abdomen; D:Antennae图2 雄西班牙黄伊克跳小蜂的形态特征Fig.2 Characteristics of male Xanthoectroma aquilinum

检视标本：7♀/3♂，新疆若羌县阿尔金山国家自然保护区沙子泉以西10 km，黄盘，2021.VII.20，N:37°15′15.42″，E:90°21′19.56″，3858.59 m，新疆大学胡红英团队采集。

寄主：可寄生粉蚧科(Pseudococcidae)[3]。

分布：我国新疆，捷克，匈牙利，哈萨克斯坦，蒙古，乌克兰，西班牙，土耳其等[12]。

中文名词源：本种中文名取自新种模式标本采集地西班牙。

2.3 西班牙黄伊克跳小蜂COI基因序列

西班牙黄伊克跳小蜂的COI基因片段大小为517 bp，碱基平均含量分别为：A 43.1%、C 14.3%、G 12.9%及T 29.7%；序列中G+C含量为27.2%，A+T含量为72.8%，表现出明显的A/T偏向性，将序列上传NCBI数据库(序列号：MW581663.1)。通过软件对该DNA片段进行序列比对分析，结果显示5头西班牙黄伊克跳小蜂的基因序列相似性达到100%，说明5头标本(♀：1, ♂：4)均属同一物种(图3)。

图3 5头西班牙黄伊克跳小蜂的COI基因序列对比Fig.3 COI gene sequence comparison among five Xanthoectroma aquilinum

2.4 系统发育分析

基于黄伊克跳小蜂属同NCBI跳小蜂科中不同属构建系统发育树，从系统发育树中可以看出，长索跳小蜂属(Anagyrus)和班氏跳小蜂属(Aenasius)[13]聚为一支，置信度为99，再和黄伊克跳小蜂属(Xanthoectroma)聚为一支，置信度为51。说明，黄伊克跳小蜂属(Xanthoectroma)和其他13个属相比，亲缘关系与长索跳小蜂属(Anagyrus)和班氏跳小蜂属(Aenasius)最近(图4)。

图4 基于黄伊克跳小蜂属的NJ系统发育树Fig.4 Phylogenetic tree based on Xanthoectroma

3 讨 论

本研究采自阿尔金山国家自然保护区的西班牙黄伊克跳小蜂标本雌雄比近似1∶3，雄性远大于雌性，与小蜂总科常见的性比偏雌现象相反，造成此现象的原因可能是极端的低温环境[14-15]。研究表明，高海拔的昆虫为了吸收更多的热量，其体色更黑，并通过缩小体型适应在稀薄的空气中飞行，体型变小更多是为防止天敌的捕食，并以翅的退化来应对高海拔地区的强风[16-21]。温度-体型规律表明，变温动物在较低的温度下体型更大[22]，本研究中记录的标本在前胸背板两侧具浅棕色横形条带，而原始记录种并未提到该特征；其次前额宽为头宽的0.44～0.47倍，略大于原始描述(0.33倍)，同时本研究标本翅长明显短于原始描述中的翅长(原始翅展为950～974 μm)，推测是由于阿尔金山高寒、强紫外线和大风所造成的，较深的体色有利于较快的吸收紫外线中的热量而维持正常生命活动，较短的翅有利于该物种更好的适应该极端环境。

跳小蜂科雄性和雌性存在明显的雌雄二型现象，近2/3跳小蜂只能通过雌性标本鉴定到种，而对于雄性特征以及其他相关数据鲜有报道，导致实验中采集的很多雄性跳小蜂很难鉴定到种[23]。至今为止，未发现有关雄性西班牙黄伊克跳小蜂的相关报道[3-6]，本文首次详细描述了西班牙黄伊克跳小蜂的雄性标本，并且附完整的形态特征图，为全面研究该物种奠定基础。

在阿尔金山国家自保护区采集点共40个，其中主要植被为刺叶柄棘豆(OxytropisaciphyllaLede)[24]的有13个采集点，但仅在一个采集点网扫到西班牙黄伊克跳小蜂，造成这一现象的原因还有待于进一步研究。另外在阿尔金山其他采集点采集的标本中发现有约400头长索跳小蜂，其外部形态特征与黄伊克跳小蜂十分相似，但长索跳小蜂的中胸背板无盾纵沟，而黄伊克跳小蜂则具明显的盾纵沟。黄伊克跳小蜂属也与跳小蜂科中的细角跳小蜂属(Leptomastix)、拟细角跳小蜂属(Leptomastidea)、美丽花翅跳小蜂属(Callipteroma)、Gyranusa和伊克跳小蜂属(Ectroma)等属形态较为相似。除伊克跳小蜂外，其它属触角长度大于或者等于体长，中胸盾片没有盾纵沟，而黄伊克跳小蜂触角短于体长，中胸盾片有盾纵沟。伊克跳小蜂与黄伊克跳小蜂触角均短于体长且中胸盾片具盾纵沟，但是伊克跳小蜂属的头和胸背面具有光泽，且触角棒节为浅色，缘脉均长于痣脉与后缘脉，而黄伊克跳小蜂属头和胸背面浅色，触角各节颜色均一，痣脉均长于缘脉和后缘脉，翅端部略超腹部1/2[3]。Munro等[14]通过线粒体DNA 16S和18S对小蜂总科中19科343属649种进行系统发育树分析，虽然在该系统发育树中没有黄伊克跳小蜂属，但是其系统发育树中的长索跳小蜂属、细角跳小蜂属、拟细角跳小蜂属的亲缘关系与本研究所建的系统发育树符合。

4 结 论

本文首次报道了发现于中国的新纪录属新纪录种西班牙黄伊克跳小蜂，并且详细描述了雄性标本和附完整的形态特征图，同时提供了西班牙黄伊克跳小蜂的COI基因序列。