危害鹅掌楸的中国巨基叶蜂属(膜翅目: 叶蜂科)一新种*

2022-07-20 06:07李泽建刘萌萌牛耕耘魏美才
林业科学 2022年4期
关键词:后缘背板编码

李泽建 刘萌萌 牛耕耘 魏美才

(1.浙江省丽水市林业局 华东药用植物园科研管理中心 省级博士后科研工作站 丽水 323000;2.丽水学院生态学院 丽水 323000; 3.江西师范大学生命科学学院 南昌 330022)

鹅掌楸(Liriodendronchinense)是木兰科(Magnoliaceae)重要珍贵树种,被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》的近危(NT)种类(IUCN, 2012),也是中国国家二级重点珍稀濒危保护植物。该种分布于中国中南部和越南北部。国内散见于陕西秦岭、安徽大别山以南和四川、云南以东地区(吴征镒等, 2003)。欧阳贵明等(1993)最早发现并研究报道了鹅掌楸叶蜂及其生物学习性。同年,萧刚柔(1993)报道了一新种: 鹅掌楸叶蜂(MegabelesesliriodendrovoraxG. Xiao, 1993)。

巨基叶蜂属MegabelesesTakeuchi, 1952隶属于膜翅目(Hymenoptera)、叶蜂亚目(Tenthredinomorpha)、叶蜂科(Tenthredinidae)、巨基叶蜂亚科(Megabelesinae),模式种为M.crassitarsisTakeuchi, 1952(Takeuchi, 1952)。Wei(2010)厘订了本属世界种类,描述了5种,其中中国分布3种: 鹅掌楸巨基叶蜂M.liriodendrovoraxG. Xiao, 1993、木兰巨基叶蜂M.magnoliaeWei, 2010、肖氏巨基叶蜂M.xiaoiWei, 2010; 日本分布2种:M.crassitarsisTakeuchi, 1952、M.tsurugiensisTogashi, 2008(Togashi, 2008)。Hara(2016)报道了M.crassitarsis的幼虫生物学特性,并将M.tsurugiensisTogashi降为M.crassitarsisTakeuchi的次异名,但该次异名的处理尚缺少直接支持证据,需要后续进一步研究确定。

本文报道新种凤阳巨基叶蜂M.fengyangshanaLi, Liu & Wei, sp. nov.,其幼虫取食鹅掌楸的叶片,当虫口密度较大时,可将寄主叶片蚕食殆尽,影响植株生长,对寄主造成严重危害。

1 材料与方法

1.1 材料

新种模式标本采自浙江丽水龙泉市凤阳山。正模标本和部分副模标本保存于亚洲叶蜂博物馆(ASMN,江西南昌),部分副模标本保存于华东药用植物园科研管理中心模式标本室(formerly LSAF,浙江丽水)。

1.2 术语和缩写

构造描述术语采用Ross(1945)和Niu等(2010)。正文中使用术语缩写目录如下: POL(postocellar line): 侧单眼距,2个侧单眼内缘之间的距离; OOL(ocular-ocellar line): 复眼单眼距,即侧单眼与复眼之间的距离; OCL(ocellar-occipital carina line): 单眼后头距,侧单眼与后头边缘之间的距离。

1.3 图片拍摄和处理

本研究使用体视显微镜Motic-SMZ-171对针插标本进行形态学观察; 成虫的图片通过尼康相机D700拍摄获得,局部特征图片由徕卡Z16APO图像采集系统拍摄。所有图片经由合成软件Helicon Focus和修图软件Adobe Photoshop CS 6.0进行处理。幼虫和寄主植物照片使用苹果8plus手机拍摄。

1.4 线粒体基因组序列测序和分析

本研究使用二代测序获得了凤阳巨基叶蜂新种(CSCS-Hym-MC0236,雄虫)的基因组。样品采集自浙江龙泉凤阳山凤阳湖(119.180°E,27.877°N,1 549 m, 2017.V.19,李泽建,刘萌萌,高凯文,LSAF17072),标本鉴定人为魏美才。样品残体保存于亚洲叶蜂博物馆。

试验样品均取胸部肌肉组织,采用Qiagen试剂盒(DNeasy Blood & Tissue Kit)提取基因组DNA。使用Illumina Hiseq 4000 platform进行二代测序。原始数据经质检、修剪后获得clean reads。分别利用MitoZ软件(Mengetal., 2019)进行无参组装,利用Geneious(https:∥www.geneious.com)软件使用近缘种作为参考序列进行组装,对无参组装结果进行检验。利用MITOS Web Server(http:∥mitos.bioinf.uni-leipzig.de/index.py)对tRNA进行注释,根据与近缘种的比较研究,确定蛋白质编码基因(PCG)和rRNA的起止位置。

1.5 基因组比较分析研究

使用MEGA7计算鹅掌楸巨基叶蜂、木兰巨基叶蜂和凤阳巨基叶蜂的遗传距离。选取巨基叶蜂属的姊妹群枝膜叶蜂属(Cladiucha)的3个种作为外群,使用TranslatorX (Abascaletal., 2010)对蛋白质编码基因进行比对,应用IQtree软件(Nguyenetal., 2015)基于最大似然法对联合数据集进行系统发育关系推断,参数设置为默认。

2 结果与分析

2.1 凤阳巨基叶蜂Megabeleses fengyangshana Li, Liu & Wei, sp. nov.(图1)

雄: 体长8~8.5 mm(图1a); 体黑色,具弱金属蓝色光泽,后足基节外侧下部具1个大白斑; 前中足股节前侧大部、前中足跗节和胫节端距浅褐色,口须中部污褐色。体毛银色; 翅端半部弱烟褐色,翅痣和翅脉黑色。

头部背侧光泽强烈,额区、内眶中部和唇基刻点粗大密集,间隙狭窄(图1b); 单眼后区中部、后眶大部区域和后眶下部具稀疏大刻点; 前胸背板前角大部光滑,前胸背板除前角外和中胸背板具明显小刻点,刻点间隙具细弱刻纹; 中胸小盾片前侧区域光滑,几乎无刻点,小盾片侧缘、后缘和附片中央大部区域具密集刻点,刻点间隙具明显刻纹; 中胸前侧片刻点十分密集,刻点间几乎无光滑间隙; 中胸后上侧片无明显大刻点,刻纹细密; 中胸后下侧片前后缘光滑,无刻纹,刻点稀疏,中部区域具致密刻纹; 后胸前侧片上部刻纹和刻点粗密,中下部刻点十分稀疏,刻纹细弱; 后胸后侧片前半部刻点稀疏,大部光滑,后半部具粗大刻点,刻纹粗糙(图1g); 后足基节外侧刻点较为密集,刻点间隙等宽于刻点直径,腹侧刻点较为稀疏,刻点间隙宽于刻点直径,刻纹细弱; 腹部第1背板两侧条形区域高度光滑,其余区域刻点较密集,其余背板刻点较第1背板稀疏,刻点间隙光滑,无明显刻纹(图1e); 腹板刻点较密集(图1f)。

营改增的政策执行以来,极大增加了企业对财务的管理风险。营改增涉及的企业财务管理内容需要进行调整,然而,相当数量的企业财务人员囿于自身水平粗浅且没有对营改增的内容进行充分的系统化的业务学习,使得他们并不能对营改增政策的指定初衷有明确的认知,由此便无法知晓营改增政策的相关内容和细节,从而无法利用好营改增的政策利好为企业发展带来的红利,反而会由于对营改增的不了解容易造成在企业财务管理中的风险。

唇基前缘缺口浅弧形,深度约为唇基1/8~1/10长(图1c); 颚眼距宽线状,约0.3倍于中单眼直径; 触角窝间距几乎等宽于触角窝至复眼间距(32∶ 30); 中窝宽深,侧窝窄浅; 额脊宽,稍隆起; 单眼后区中部微弱隆起,宽长比约为1.5; 单眼后沟细浅,侧沟宽浅,向后弱分歧; 背面观后头短于复眼1/2长,侧缘向后稍收窄(图1b); 触角明显长于腹部(25∶ 17),短于头、胸及腹部之和(25∶ 35),第3节等长于第4节,第3~9节长度之比为31∶ 31∶ 30∶ 28∶ 21∶ 15∶ 11(图1 d); 中胸小盾片宽约等于长,前缘三角形突出,后缘横脊明显,后缘两侧角稍突出; 淡漠区间距约2.5倍于淡漠区宽; 腹部第1背板内缘长度约为外缘长度的1/2; 后足基节端部伸达第5腹板; 后足胫节外侧具浅弱长纵沟,内端距约1/4倍于后足基跗节长; 后足基跗节约等长于其后4跗分节之和,爪内齿长于外齿(图1 h); 前翅cu-a脉与1 M室基部不顶接,2r脉交于2Rs室近中部,2 m-cu与1r-m脉顶接,1Rs和2Rs室内均具明显翅疤; 后翅臀室柄约等长于cu-a脉的1/5长(图1a); 下生殖板宽近等于长,端部圆钝(图1f); 生殖铗如图1i,抱器长明显大于宽,内缘中部凹; 阳茎瓣(图1j)头叶长大于宽,背顶角稍突出,无缺口,中脊较宽,腹侧淡色区短于深色区。

雌: 未见。

分布: 中国(浙江)。

寄主: 木兰科的鹅掌楸(俗名马褂木)。幼虫取食状见图2。

图2 凤阳巨基叶蜂,新种Megabeleses fengyangshana Li, Liu & Wei, sp. nov. 幼虫取食鹅掌楸叶片Fig. 2 Larva of Megabeleses fengyangshana Li, Liu & Wei, sp. nov. feeding on leaves of Liriodendron chinense

词源: 新种模式产地为浙江丽水龙泉市凤阳山,特以新种模式产地命名。

鉴别特征: 本新种与鹅掌楸巨基叶蜂M.liriodendrovoraxG. Xiao, 1993在外部形态构造方面十分近似,除阳茎瓣构造细节有差别外,只有前翅2Rs室具明显的翅疤、中胸前侧片刻点较密集等与之不同,但本种在线粒体基因组各编码基因序列上均与后者差异显著,其中K2P最小差距为5.2%,最大差距为13.6%,可以确认二者非同种(参见2.2节)。

2.2 凤阳巨基叶蜂线粒体基因组及比较

二代测序产出原始reads共计16 G。MitoZ获得组装序列1条,经验证获得线粒体基因组序列1条,包含37个基因(Genbank号是MW617897)。参考鹅掌楸巨基叶蜂和木兰巨基叶蜂以及其他叶蜂科种类,完成蛋白质编码基因的注释。分别对13个蛋白质编码基因进行比对,并对巨基叶蜂属内3个种类进行两两遗传距离测算,结果见表1。以每个蛋白质编码间的P距离作为样本绘制雷达图(图3),巨基叶蜂属内蛋白质编码基因的遗传距离为5.15%(nad4l:M.liriodendrovorax/M.fengyangshana)到20.75%(atp8:M.liriodendrovorax/M.magnoliae)之间。其中两两差异的最大值均为atp8的遗传距离。凤阳巨基叶蜂和鹅掌楸巨基叶蜂间的蛋白质编码基因P距离(均值=8.29)低于木兰巨基叶蜂与其二者的差距(均值分别为12.28和12.73),这与各种间形态差异程度一致(参见分种检索表)。

将比对后的13个蛋白质编码基因串联后获得总序列长度为11 235 bp的6种类数据集。基于最大似然法获得系统发育关系分支图(图4),所有分支支持度均为100。该结果显示: 巨基叶蜂属3种构成单系群,其中鹅掌楸巨基叶蜂和凤阳巨基叶蜂关系更近,二者是姊妹种,然后再与木兰巨基叶蜂组成单系群; 外群枝膜叶蜂属3种构成单系群。

2.3 巨基叶蜂属已知种分种检索表

1 体无金属光泽; 腹部背板无刻点,具密集细刻纹; 小盾片的附片白色,后足股节基半部白色; 后足基跗节明显膨大,长宽比约等于4~4.5; 腹部第1背板后缘缺口很深,中部长约为侧缘长的1/3; 后胸前侧片背叶茎部十分狭窄,长宽比大于5; 锯背片悬膜窄于锯背片中部宽; 阳茎瓣头叶背顶角具显著缺口; 寄主木兰属Magnolia植物。M.crassitarsis种团

2

表1 基于蛋白质编码基因的3种巨基叶蜂的P距离Tab.1 P-distance of 3 Megabeleses species based on 13 PCGs

图3 基于13个蛋白质编码基因的3种巨基叶蜂的P距离雷达图Fig. 3 Radar chart of P-distance of 13 PCGs among 3 Megabeleses species

图4 使用最大似然法构建3种巨基叶蜂蛋白质编码基因序列的进化树Fig. 4 Phylogenetic tree inferred from PCGs sequence of 3 Megabeleses species using ML method

-至少腹部具弱蓝色金属光泽; 腹部背板具显著刻点,无明显微细刻纹; 小盾片的附片黑色,后足股节黑色,或背侧具白色条斑; 后足基跗节较细,长宽比等于6~7; 腹部第1背板后缘中部缺口较浅,中部长约为侧缘长的1/2; 后胸前侧片背叶短宽,茎部长宽比小于3; 锯背片悬膜不窄于锯背片中部宽; 阳茎瓣头叶背顶角突出,无缺口; 寄主鹅掌楸属Liriodendron植物。M.liriodendrovorax种团

4

2 前胸背板后缘宽边、翅基片、腹部第1背板后侧3/4、后足胫节除端部外、后足跗节全部黄白色; 后足基跗节等长于其后4跗分节之和; 背面观两性后头两侧不膨大; 中胸小盾片后缘圆弧形强烈隆起; 产卵器短于中足胫节,中部锯刃具20~25个细小亚基齿。中国(安徽、浙江)

木兰巨基叶蜂M.magnoliaeWei, 2010

- 前胸背板、翅基片、腹部第1背板、后足胫节和跗节全部黑色; 后足基跗节长于其后4跗分节之和; 雌虫后头两侧明显膨大; 后胸小盾片后缘截型,平坦或低钝横脊状隆起; 产卵器长于中足胫节,中部锯刃具20~30个细小亚基齿

3

3 后足基跗节强烈膨大,两端明显收窄,外侧具明显中纵沟,长1.3倍于2~4跗分节之和; 中胸小盾片微弱隆起,具宽浅中纵沟,后缘脊模糊; 唇基前缘缺口角状,深达唇基1/6长; 锯鞘端部窄圆,锯腹片中部锯刃具20个左右的亚基齿。日本…M.tsurugiensisTogashi, 2008

- 后足基跗节膨大程度较弱,基部明显收窄,端部不明显收窄,外侧无中纵沟,长1.1倍于其后跗分节之和; 中胸小盾片平坦,具细弱中纵脊,后缘脊显著; 唇基前缘缺口弧形,深达唇基1/8长; 锯鞘端部窄圆,锯腹片中部锯刃具30个左右的亚基齿。日本

M.crassitarsisTakeuchi, 1952

4 头胸部具强蓝色金属光泽; 腹部第1背板黑色,两侧无白斑; 雌虫后足股节背侧具白色条斑; 中胸小盾片宽大于长,前缘钝弧形突出,后缘横脊锐利,附片具中纵脊; 中胸前侧片刻点粗密,间隙狭窄并具微细刻纹; 产卵器等长于中足胫节,背面观锯鞘基部等宽于尾须; 翅均匀烟灰色; 阳茎瓣头叶粗短,长几乎等于宽。中国(湖南)

肖氏巨基叶蜂M.xiaoiWei, 2010

- 头胸部金属蓝色光泽微弱或缺如,腹部第1背板两侧具明显白斑,两性后足股节全部黑色; 中胸小盾片长等于宽,前缘三角形突出,后缘横脊低弱模糊,附片无中纵脊; 产卵器明显长于中足胫节,背面观锯鞘基部宽2倍于尾须宽; 前翅端部烟褐色,基部透明

5

5 前翅2Rs室无翅疤; 中胸前侧片刻点较稀疏,表面光滑; 阳茎瓣中脊较窄,腹侧下部的淡色区域明显长于上部的深色区域。中国(安徽、重庆、湖南、江西、浙江)

鹅掌楸巨基叶蜂M.liriodendrovoraxXiao, 1993

- 前翅2Rs室具明显翅疤; 中胸前侧片刻点较密集,表面具弱刻纹; 阳茎瓣中脊较宽,腹侧下部的淡色区域明显短于上部的深色区域。中国(浙江)

凤阳巨基叶蜂M.fengyangshanasp. nov.

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