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植绥螨属蛛形纲Arachnida、蜱螨亚纲Acari、寄螨目Parasitiformes、革螨亚目Gamasida、植绥螨总科Phytoseiidae。植绥螨科种类是自然界常见的天敌,它们不仅能捕食叶螨、细须螨、跗线螨、瘿螨等害螨,也能捕食蚜虫,蚧虫、跳虫、线虫和其它小型昆虫。植绥螨作为天敌对农林、园艺等植食性螨类的自然控制作用,以及人们用人工大量繁殖释放于作物上所取得的显著控制效果已引起了世界有关方面的重视,使植绥螨日益成为农业生态系统的生物防治因素或作为害虫综合管理系统中的重要捕食者。
植绥螨的传统分类方法主要是依据形态学特征,虽然植绥螨的传统形态分类有一定的成绩和发展前景,但在大规模开发利用植绥螨的过程中,由于植绥螨的个体过于微小,形态鉴定中的标本制作费时长、鉴定所用仪器昂贵、传统形态鉴定人员培养困难、人数不足并日趋减少等实际情况,成本高、费时长、难度大,这使传统分类难以满足当今植绥螨规模化开发利用的需要。形态学分类基础上的分子分类与鉴定手段耗时短,操作简单,可以满足对螨类迅速鉴定的需要。DNA条形码是近年来研究和发展较快的新型物种分子鉴定手段,通过物种体内的一段特定基因片段即可有效区分和鉴定物种。国内研究中对我国植绥螨的分子分类与鉴定蓬勃发展,但迄今仍没有建立植绥螨类分子鉴定体系。
本研究对我国十余个省(区、市)不同地区的农田、果园、山地等生态系统的植绥螨种类进行了整理研究,调查了这些地区的植绥螨种质资源,共采集鉴定常见植绥螨5属17种,调查了各地不同生态环境优势植绥螨种类,建立了中国本地植绥螨的种质资源库,为之后的开发利用本地种提供了参考。其中,尼氏真绥螨、芬兰真绥螨广泛分布于不同生态环境,前者分布于中国南方大部分区域,后者分布于中国北方大部分区域,是极为优良、适应性强的种类。而微小植绥螨、夏威夷植绥螨、油桐植绥螨、拉氏钝绥螨等种类在全国零星分布,为不同地区、生态环境的优势种。
在保留植绥螨标本作为凭证的基础上提取了标本的基因组DNA,建立了形态学数据与分子数据的一一对应关系。基于线粒体COI作为分子条形码对中国植绥螨科五个属的14个常见物种进行鉴定和系统发生分析。研究分析表明:第一,总体上种间差异大于种内差异,属间差异大于属内差异;种内差异变化较大,但大部分种内差异都小于2%的标准。第二,种间差异巨大,显著高于ITS,12S,28S,Cytb等常用标记序列,这显示了线粒体COI基因具有更高的变异速率,其优势在于更高的物种分辨率,对拉哥群三种植绥螨的鉴定证明了线粒体COI可以有效区分亲缘关系相近、形态学极为相似的物种。第三,基于线粒体COI反映的植绥螨科系统发育关系在种一级上符合形态学分类结论,且对现有形态学分类系统各形态特征的使用具有参考价值。限于种类数量,对该科的系统发育分析尚待进一步深入。
本研究旨在形态学鉴定的基础上,利用DNA条形码手段建立植绥螨类快速鉴定的体系,为植绥螨的大规模人工饲养、大田释放效果评价提供帮助与参考。