蝇类种属鉴定的法医学研究进展

摘"要：双翅目（Diptera）是法医昆虫学中最为常见和重要的一种蝇类，通过分析死亡现场双翅目蝇类的群落演替规律及生活史特征可以推断死亡时间（PMI）。其中，对蝇类进行准确快速的种属鉴定在司法实践应用上至关重要。目前，形态学鉴定、分子种属鉴定、翅脉的图像数字化、表皮碳氢化合物、组学技术等方法在种属鉴定中得以探索应用。本文综合性回顾了双翅目蝇类种属鉴定方法及其优缺点，以期为法医昆虫学种属鉴定方法的不断改进提供思路。

关键词：法医昆虫学；双翅目；种属鉴定；死亡时间推断；嗜尸性蝇类

Progress"of"Forensic"Research"on"the"Identification"of"Fly"Species

Mao"Mengfen"Li"Jinling"Song"Jiahui"Zhai"Xiandun*

School"of"Basic"Medicine"and"Forensicnbsp;Medicine，Henan"University"of"Science"and"Technology

HenanLuoyang"471023

Abstract：Diptera"is"one"of"the"most"common"and"important"fly"species"in"forensic"entomology，and"the"postmortem"interval（PMI）can"be"inferred"by"analyzing"the"community"succession"pattern"and"life"history"characteristics"of"Diptera"flies"at"the"death"scene.Among"them，accurate"and"rapid"species"identification"of"flies"is"crucial"in"the"application"of"judicial"practice.Currently，except"for"morphological"and"molecular"species"identification，image"digitization"of"wing"veins，cuticular"hydrocarbons，and"omics"techniques"have"been"explored"in"species"identification.In"this"paper，we"comprehensively"review"the"methods"of"species"identification"of"Diptera"flies"and"their"advantages"and"disadvantages，with"a"view"to"providing"ideas"for"the"continuous"improvement"of"species"identification"methods"in"forensic"entomology.

Keywords：forensic"entomology；Diptera；species"identification；postmortem"interval"inference；necrophagous"fly

法医昆虫学经过近30年的发展，通过分析死亡现场昆虫的群落演替规律及生活史特征可以推断死亡时间，已被《法医类司法鉴定执业分类规定》（司规〔2020〕3号）正式纳入法医学死亡时间推断，这标志着昆虫学的发展进入一个新的阶段。双翅目蝇类在人类遗骸腐败过程中最为常见，特别是丽蝇科和麻蝇科蝇类种群优势显著，是最早到达死亡现场的蝇类，及时和精确地进行蝇类的种属鉴定是关键，本文就这一领域的研究进展进行如下综述。

1"形态学种属鉴定

形态学方法是双翅目蝇类种属鉴定的传统方法，包括传统形态学和超微形态学方法。前者主要是通过蝇类成虫和幼虫的大体或解剖形态特征来进行鉴别，超微形态学多是在扫描电镜（SEM）下对蝇类的超微形态结构鉴别。

1.1"传统形态学鉴定

传统形态学是双翅目蝇类种属鉴定的经典方法，范滋德与薛万琦的著作是鉴定常见双翅目蝇类的成虫与部分幼虫的重要参考依据。目前，学者们主要通过成虫的翅脉、鬃毛、触角、前气门、尾器等部位和幼虫的口咽器和气门等部位的差异进行鉴定。参考文献［1］中的学者在早期研究中以蝇类的尾器特征为主，结合其触角等多个部位形态可准确识别麻蝇成虫，但鉴定雌蝇存在不足。之后，考虑到实际检案中雌蝇和快速破案的重要性，后续研究［2］专攻雌蝇形态特征，仅根据成虫腹部背板、产卵器等少数部位成功鉴别9种常见雌性麻蝇成虫，简化了鉴定过程和时间。在鉴别蝇类幼虫时，参考文献［3］中的学者通过一龄幼虫口咽器形态特征成功鉴别6种常见丽蝇，表明口咽器有较高的种属特异性。但是，幼虫的口咽器小且结构复杂，观察前需要特定的预处理，这种复杂性给鉴定专业人员带来了挑战。虽然传统形态学方法是双翅目蝇类种属鉴定的“金标准”，但也存在样本完整度要求高、鉴别要点复杂、需要昆虫学专业知识等局限性，仅对蝇类成虫和部分幼虫能准确鉴别。

1.2"超微形态学鉴定

然而，随着显微技术的发展，SEM在法医昆虫学中的应用极大地提高了蝇类种属鉴定的精确度，更为精确微小的超微形态和部分蝇类的卵、幼虫和蛹的种属鉴别带来了可能。王启燕等［4］通过SEM观察不同发育时期大头金蝇卵与巨尾阿丽蝇卵表面超微结构，根据中区以外的绒毛膜和卵孔在不同发育时期的差异有效区分两种蝇类。借助SEM可以发现蝇类更为精细、特异性的形态特征，从而快速准确地鉴别蝇种。然而，这种方法对操作者的专业知识要求高，且野外现场的样本需要专业设备在实验室进行分析，存在一定的局限性。

2"分子鉴定

分子生物学技术的快速发展为双翅目蝇类的种属鉴定提供了另一种途径，通过利用生物DNA在整个生命周期中的稳定性、样品完整性要求低以及从单个翅膀或腿中就能提取足够DNA等特点，避免了样品条件的限制（如残缺不全或未成熟阶段的蝇类样本），可以鉴别双翅目蝇类不同虫态的种属，有力补充形态学方法的不足，并提高鉴定的效率和准确性。

2.1"丽蝇

双翅目丽蝇科蝇类在尸体腐败进展中扮演着重要角色。法医昆虫学家们分别使用线粒体、核糖体、核基因等不同的基因序列或多基因联合鉴定蝇类种属。单一基因如线粒体COI基因是最常用的分子标记，张卫萍等［5］基于此基因对中国洛阳地区26只丽蝇进行高分辨率熔解曲线分析，根据HRM曲线和解链温度成功区分5属8种常见丽蝇，表明线粒体COI基因鉴定部分双翅目蝇类是有效可行的。然而，鉴于近缘蝇种间可能存在高度相似的单个DNA片段，因此仅依靠单一基因的鉴定可能不够充分。部分学者主张采用多个基因序列的联合分析，以提高种属鉴定的可靠性和精确度。参考文献［6］的学者联用28S"rRNA和线粒体COI基因，成功区分铜绿蝇和丝光绿蝇两个姊妹蝇种，表明多基因联用比单独的线粒体条形码产生了更准确的识别和诊断，并能解决部分近缘种难区分的问题。随着分子生物学技术的发展，借助高通量测序技术可以分析多个基因标记和全线粒体基因组，如参考文献［7］的学者通过Sanger双脱氧测序法对中国长沙地区收集的黑纹金蝇进行了全线粒体基因组测序，并将其与9种丽蝇科和2种蝇科蝇类的13个线粒体全基因序列进行了系统发育分析，成功区分黑纹金蝇和其他蝇种。测序技术的发展提高了种属鉴定的准确性，而且有助于揭示蝇类的遗传多样性和进化关系。

2.2"麻蝇

麻蝇也是与尸体密切相关的一种蝇类，由于形态学方法对雌性麻蝇成虫和幼虫的种属鉴定也存在较大的局限性，因此，国内外学者们倾向于采用分子鉴定技术作为辅助手段。参考文献［8］的学者首次通过线粒体COI序列5’端711个核苷酸序列进行PCRRFLP分析，成功鉴别伊朗的6种重要的麻蝇。多基因联合或全基因组测序鉴定能提供更准确的种属鉴定，如参考文献［9］的学者联用线粒体COI和COII基因成功区分泰国的14种麻蝇，结果显示，所有蝇种最大似然率和贝叶斯推断系统发育分析产生了强Bootstrap的种间单系分支的相似树拓扑结构。参考文献［10］的学者对台湾别麻蝇和黄须亚麻蝇进行全线粒体基因组测序，并基于19个基因序列进行系统发育分析，揭示了这些蝇种在不同区域存在不同的种间距离，为应用这些有效的遗传标记进行麻蝇种属鉴定提供了新的思路。

3"翅脉的图像数字化分析

蝇类翅脉是种属鉴定的重要根据之一，利用数字化图像分析技术能够准确评估蝇类翅脉系统的长度、走向以及布局，从而有效鉴定蝇种。参考文献［11］的学者根据蝇类翅脉交界处15个标志点的数字化图像分析，成功鉴别欧洲6属15种共968只丽蝇样本，发现种属之间的翅膀形状差异显著，即使是近缘种叉叶绿蝇和亮绿蝇也能有效鉴别。这种方法简便易行，结合典型变量分析和主成分分析等技术能有效识别双翅目蝇类，有望成为传统种属鉴定方法的补充手段。

4"其他

4.1"组学技术

随着后基因组时代的发展，组学技术在法医昆虫学中开始展现出其巨大潜力，尤其是在双翅目蝇类的种属鉴定和PMI估计中。例如，参考文献［12］的学者对巨尾阿丽蝇触角的转录组学研究，揭示了嗅觉基因的性别和器官特异性表达，并讨论了其在嗜尸性行为中的潜在功能。参考文献［13］的学者使用LCMS/MS首次对从猪尸体中收集的蛆的蛋白质组学研究分析，发现了潜在的PMI候选生物标记物。虽然组学技术在法医昆虫学中取得了较大进展，但在甲虫和螨虫等昆虫中的应用尚不广泛，未来应扩展到更多昆虫种类以促进法医昆虫学的进展。

4.2"表皮碳氢化合物

蝇蛹的表皮碳氢化合物（CHC）已成为双翅目蝇类种属鉴定的有价值生物标志物。根据CHC鉴定蝇种的优点，包括对样本完整性的保持、操作简便、成本低、周期短等，参考文献［14］的学者分析了2科6属7种双翅目蝇类的空蛹CHC特征，从而有效区分这些蝇种，并观察到红头丽蝇空蛹CHC存在地域性变异。虽然CHC作为一项生化标志物在种属鉴定中展现出巨大潜力，但目前研究涉及的蝇种数量有限。未来需要扩大研究范围，建立更全面的CHC特征数据库，以探讨不同地区同种蝇类及近缘种之间CHC差异。

4.3"生物声学

还有部分学者，如参考文献［15］的学者探索了利用生物声学方法来区分蝇种。通过对丝光绿蝇雄性和雌性个体翅膀振动产生的声音及其频率进行分析，揭示了基频在种属鉴别中的潜在应用，以及谐波在性别鉴定中的价值。但是，目前对双翅目蝇类的生物声学研究较少，且仅限于少数蝇种，未来的研究应扩大样本量，以便建立更为全面的声学特征数据库。

5"总结和展望

尽管形态学方法依赖于成蝇和幼蝇的精确和特异性结构，且受到样本完整性和需要具备昆虫学专业知识的限制，但其目前仍是最被认可的鉴定方法。分子鉴定可以有效弥补形态学鉴定的一些限制，可以有效推广，也可以和形态学鉴定互为补充，为鉴定提供有力支撑，但对于一些姊妹蝇种或者近缘种的区分不尽如人意。因此，双翅目蝇类种属鉴定目前最被认可的方法依然是形态学鉴定和分子鉴定。新的检测方法和候选标记的出现，如组学技术、翅脉的图像数字化技术、基于CHC的生物化学技术和生物声学技术等，各有优点，与传统方法联合使用，这对于种属鉴定的发展是极大的提高，可为法医昆虫学种属鉴定提供新的视角和工具。

参考文献：

［1］VAIRO"K"P，MELLOPATIU"C"A，CARVALHO"C"J"B.Pictorial"identification"key"for"species"of"Sarcophagidae（Diptera）of"potential"forensic"importance"in"southern"Brazil［J］.Revista"Brasileira"de"Entomologia，2011，55（3）：333347.

［2］VAIRO"K"P，MOURA"M"O，MELLOPATIU"C"A.Comparative"morphology"and"identification"key"for"females"of"nine"Sarcophagidae"species（Diptera）with"forensic"importance"in"Southern"Brazil［J］.Revista"Brasileira"de"Entomologia，2015：177187.

［3］SZPILA"K，VILLET"M"H.Morphology"and"Identification"of"First"Instars"of"African"Blow"Flies（Diptera：Calliphoridae）Commonly"of"Forensic"Importance［J］.J.Med"Entomol，2011，48（4）：738752.

［4］王启燕，张红玲，刘玉波，等.电镜下两种嗜尸性蝇卵表面超微结构及不同发育时期的结构变化［J］.贵州医科大学学报，2017，42（12）：13751378.

［5］张卫萍，阿地来·吐尔逊，毛孟芬，等.高分辨率熔解曲线检测常见嗜尸性丽蝇［J］.中国法医学杂志，2022，37（4）：365368.

［6］DEBRY"R"W，TIMM"A"E，DAHLEM"G"A，et"al.mtDNAbased"identification"of"Lucilia"cuprina（Wiedemann）and"Lucilia"sericata（Meigen）（Diptera：Calliphoridae）in"the"continental"United"States［J］.Forensic"Sci"Int，2010，202（13）：102109.

［7］ZHANG"Z"Y，REN"L"P，LENG"J，et"al.The"complete"mitochondrial"genome"of"Chrysomya"nigripes（Diptera"Calliphoridae）［J］.Mitochondrial"DNA"Part"BResources，2019，4（2）：40124013.

［8］TALEBZADEH"F，OSHAGHI"M"A，AKBARZADEH"K，et"al.Molecular"Species"Identification"of"Six"Forensically"Important"Iranian"Flesh"Flies（Diptera）［J］.J"ArthropodBorne"Dis，2020，14（4）：416424.

［9］SAMERJAI"C，SUKONTASON"K"L，SONTIGUN"N，et"al.Mitochondrial"DNABased"Identification"of"Forensically"Important"Flesh"Flies（Diptera：Sarcophagidae）in"Thailand［J］.Insects，2020，11（1）：2.

［10］SHANG"Y，REN"L，DONG"J，et"al.Comparative"mitogenomic"analysis"of"forensically"important"Sarcophagid"flies（Diptera：Sarcophagidae）and"implications"of"species"identification［J］.J.Med"Entomol，2019，56：392407.

［11］SZPILA"K，ZMUDA"A，AKBARZADEH"K，et"al.Wing"measurement"can"be"used"to"identify"European"blow"flies（Diptera：Calliphoridae）of"forensic"importance［J］.Forensic"Sci"Int，2019，296：18.

［12］HAN"H，LIU"Z，MENG"F，et"al.Identification"of"olfactory"genes"of"a"forensically"important"blow"fly，Aldrichina"grahami（Diptera：Calliphoridae）［J］.PeerJ，2020，8：e9581.

［13］MOK"J"H，JOO"M，DUONG"V"A，et"al.Proteomic"and"Metabolomic"Analyses"of"Maggots"in"Porcine"Corpses"for"PostMortem"Interval"Estimation［J］.Applied"Sciences，2021，11（17）：1015.

［14］MOORE"H，LUTZ"L，BERNHARDT"V，et"al.Cuticular"hydrocarbons"for"the"identification"and"geographic"assignment"of"empty"puparia"of"forensically"important"flies［J］.Int"J"Legal"Med，2022，136：17911800.

［15］SUEUR"J，TUCK"E"J，ROBERT"D.Sound"radiation"around"a"flying"fly［J］.J.Acoust.Soc.Am，2005，118（1）：530538.

基金项目：河南省科技攻关项目（222102310398）；洛阳市法医司法鉴定技术重点实验室（11550002）

作者简介：毛孟芬（1998—"），女，汉族，河南孟州人，硕士研究生，研究方向：法医学。

*通信作者：翟仙敦（1977—"），女，汉族，山西临汾人，博士，教授，硕士生导师，研究方向：法医学。