中国南方赫坎按蚊种团分类研究及云南中华按蚊种群遗传结构分析(双翅目:蚊科:按蚊亚属)

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赫坎按蚊种团(Anopheles hyrcanus Group)隶属于昆虫纲(Insecta)、双翅目(Diptera)、蚊科(Culicidae)、按蚊亚科(Anophelinae)、按蚊属(Anopheles)、按蚊亚属(Anopheles)。该种团广泛分布于古北区南部和东洋区,向西扩展到地中海和里海地区,向东扩展到日本,向南从印度扩展到印度尼西亚和菲律宾,是一个在亚洲、欧洲和非洲大陆都有分布的种团。目前在全世界有27个种,通过多年的研究校正重新定名后我国目前确定有17个种,但赫坎按蚊种团多个蚊种间形态差异较小,在形态分类上存在很大误差,因此对我国南方采集到的中华按蚊通过形态分类和分子分类相结合的方法,确定各个蚊种的分类地位显得十分重要。同时因为中华按蚊属于赫坎按蚊种团在我国的优势蚊种,对其建立一套比较完善的分子标准,从而达到更加准确区分中华按蚊的目的。  本部分研究通过对《中国动物志》、《云南蚊类志》和其他国内外文献的形态学描述,对本实验室2010-2012年采至于云南、重庆、四川、贵州、安徽、海南、广西、广东、福建、浙江、江苏11个地区的1014头标本进行了形态鉴定,共鉴定9个蚊种。分别选取云南、广西、贵州、海南、安徽、浙江、福建、江苏、重庆等九个省市的42头赫坎按蚊种团标本,基于rDNA-ITS2序列进行分子分类。通过实验室中华按蚊品系,对其扩增和测序了中华按蚊rDNA-D2,rDNA-D3,rDNA-ITS2,mDNA-COI和mDNA-COII区,建立了中华按蚊分子鉴定标准。  中华按蚊属于赫坎按蚊种团,在我国乃至整个东亚地区都是赫坎按蚊种团中的优势种,在我国分布于东经100°到120°,北纬19°到54°,除了新疆、青海外,其他地区均有不同程度的报道。近年来中华按蚊被认为是一种重要的疟疾传播媒介,主要传播间日疟,很多地区都有其疟疾传播的报道。特别是我国的云南省,由于地处热带和亚热带地区,中华按蚊种群受季节影响较小,种群优势明显,其传疟情况十分突出。现行控制蚊虫的方法,更多的是杀虫剂的使用,理解种群的遗传结构有助于推断杀虫剂抗性的现状和可能扩散途径,从而指导杀虫剂的使用。  本部分研究主要是通过采于2010年10月到2012年9月,采自云南省中缅边境、盈江、景洪、勐腊、双江、腾冲、元江、元阳和云龙9个采样点,并根据9个采样点的地理位置间的距离划分为5个种群组,对云南中华按蚊种群结构进行研究。  本研究主要有以下结论:  (1)形态结果鉴定9个蚊种中华按蚊、雷氏按蚊、贵阳按蚊、银足按蚊、凉山按蚊、许氏按蚊、八代按蚊、克劳按蚊、带足按蚊,在云南省都有分布,充分说明云南省蚊种十分丰富。结果统计表明中华按蚊所占比例为53.5%,结果符合中华按蚊是赫坎按蚊种团优势种的结论。  (2)基于ITS2分子分类结果表明:42头标本的形态结果为7个种,分子分类结果为5个种,其中的4个蚊种与形态结果一致,部分形态误订为银足按蚊、贵阳按蚊、克劳按蚊、带足按蚊、雷氏按蚊、带足按蚊和克劳按蚊,分子分类纠正后均为中华按蚊。  (3)不考虑云龙种群(样本较少)的遗传多样性的情况下,单倍型多样性和遗传多样性均较高的是景洪勐腊种群,该种群组所属的西双版纳州属于热带气候,相对于云南其他地区,常年气温较高,气候湿润,生态环境良好,这些条件导致这一地区中华按蚊遗传多样性十分丰富。  (4)云南中华按蚊种群结构所涉及的9个采样点的5个种群组中,有7个采样点的4个种群组之间的不存在明显的种群结构,主要因为云南省水稻田分布广泛,同时现行的水稻杀虫剂也都主要是毒死蜱、敌百虫、敌敌畏等常用杀虫剂,这些地区的中华按蚊生活环境和环境压力大体一致,导致这些地区种群并没有形成明显的分化特征。但元江元阳种群组的中华按蚊与其余4个种群组之间存在明显种群结构,这主要是因为元江元阳位于哀牢山山脉的南北走向,导致该种群组与其余4个种群组被阻断并处于两种不同的气候环境中,使得中华按蚊朝着不同的方向进化。  (5)云南中华按蚊种群在近期发生过种群扩张事件,这和云南省历史地质发生过变迁有一定关系,特别是元古代的震旦纪到中生代的白垩纪晚期,云南经历了无数次不同的地壳运动,在第三纪始新世由于一系列的变化,一些类群的重新分布后在新的环境里得到繁衍和发展,中华按蚊种群可能在这个时期在适应了新的环境后发生了迅速扩张事件。
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