蜜蜂属系统发育及生物地理学研究

第lO卷第4期2007年10月

西安文理学院学报:自然科学版

JournalofXi’ailUniversityofArts&Science(NatSciEd)

VoI10No.4

on.2007

文章编号:1008—5564(2007}04—0013-03

蜜蜂属系统发育及生物地理学研究

郭新军,冯航,齐建红

(西安文理学院生命科学系,陕西西安710065)

摘要:根据蜜蜂属8个种的线粒体COII皋幽全序列,应用邻接法和最简约法建树,研究了其系统发育关系,并对该属的生物地理关系进行r讨论:A

m船和A…luensis聚为

支,而A

^n幽吼巩地。饥与A]70rae/Aandrenifi*rm打关系较近,Aflorea和AatMreniformis为较原始种类该

属起源中心应在中国南部拿印度、伊朗带。并且向码来两亚、日J尼一带扩散

关键词:蜜蜂;系统发育;生物地理中图分类号:Q111

文献标识码:A

蜜蜂属(Apis)昆虫是一类高级社会性昆虫,在昆虫分类学卜,隶属于膜翅目、蜜蜂总科、蜜蜂科、蜜

 蜂族林奈在《自然系统》(SystemaNaturae)第{.卷巾提出r蜜蜂属Apis,指定ApismelZifera为模式

种.其后随分类系统的沿革,种类记述和分类关系不断变化…现阶段蜜蜂属丌J分为4个驱属,全世界共

记述9个种:东方蜜蜂(A.cⅢzna)、小蜜蜂(A.JToreⅡ)、黑小蜜蜂(A.“ndreniformis)、蕊方蜜蜂(A,

mellifera)、黑大蜜蜂(A.1aboriosa)、人蜜蜂(A.dorsata)、绿努蜜蜂(A

nuluensis)、沙巴蜜蜂(n.

koschevnikovi)和印尼蜜蜂(A.nigr(”incta.r)各种包括不同的亚种,哑种又包括不同的生态地理系瞳].

系统地理学足生物地理学的一个分支,根据系统地理格局形成的机制、系统发育关系以及现有的分布特征,并结台种群的地理分布状况来发现和验证与其相关的地质事件,追溯和揭示种群的进化历

科【3o本文根据蜜蜂属8个种的线粒体Cr)11基凶仝序列分析了其系统发育关系及生物地理学.

1材料和方法

应用Gcnebank中8种蜜蜂的COil基冈全序列.以膜翅曰菜蚜茧蜂Diaeretiellarapae为外群,COII基凶序列来『1(;enebank(表1).应用Clustal

X1

表1选择种类及登录号种名

登录号

M77208黑小蜜蜂ArmandrerlisJmls

东方蜜蜂A删乜瑚AB091494大蜜蜂A

dorsata

8软件对序列进行比对后再用Mega21软件Parsimon)树,并白举1000次检测分子系统

AB091490AB091491

分别构建NJ(Neighbor~J。蕊ng)树和MP(Maxi—

ITIum

小蜜蜂A肋mz

A?214670西方蜜蜂A"lne.1[ifera

黑大蜜蜂A缸幻r/os“AB091486

橱各分支的置信度,DNA序列变异中的转换和颠换赋了相同的加权值

绿努蜜蜂A”“妇”s”A肿91492

沙巴蜜蜂A

ko.q--beTmikovi

M77212

AYl94281

某蚜茧蜂Dioeretiellarapae

收稿日期:2007—03—18

作者简介:郭新军(1979一),男,¨』东德州人,西安文理学院生命科学系助教

14

西安文理学院学报:自然科学版

第10卷

2结果和分析

构建的系统发育树如下:(图1,图2)

』ceran口

4.nuluens扛

{....。............一

』.mellifera

』laboriosa—dorsa衄

AkoschevnikoviAllorea

【——d—1[瓣纛銎警≥。

96L————一

图1应用Mega21软件构建的NJ

{Neighbor—Jdlfing)树

(MaximumParsimon)树

andrenitbrmis

Drapae

图2应用Mega21软件构建的iVIP

N树中,A㈣m和A.nuluensis聚为一支,A.kosctufvnikovi与A.florae/A.andreniformis姊

妹群共同构成单系群,与Alexander等根据蜜蜂属形态特征发筑巢情况得出的系统发育关系不同.该系统关系。p各单系群问关系与现阶段蜜蜂属分亚属不一致…

Mf"树结果表明,AarMreni加,一曲足最原始的种类,其次为A.肪r∞,这与传统分类|二A.}70rm/A.Ⅻdreniformis是最原始祖先的观点LE较一致,而不同于WillisLG等(1992)根据蜜蜂属内5个种得

出的A,dorsata是最原始种类的结论”1.

3讨论 

根据系统发育关系,蜜蜂属划分亚属应为:A.1ahrwiosa和A.dorsata为大蜜蜂业属,A.mellifera

划为蜜蜂亚属,A

nuluensis和A.CffraTR2为弯月蜜蜂弧属,A.ftor∞、Apisandreniomis和A.

koschevnikovi归人小蜜蜂匝属.

蜜蜂属上述各个种类的地理分布如表2所示【51.

表2蜜蜂属8种的分布

种名

黑小蜜蜂Apis东方蜜蜂A

andreniomis

分布

c㈣m

巾国云南、泰酗、印度尼西业、印度、斯里兰卡、弓来西亚、伊朗

中国,阿富汗,巴基斯坦,印度北部,南印度,斯晕兰卡,泰国.印尼,喜马拉雅山脉日本

中国南部,tl本,印度,泰国,越南,日J尼,巴基斯坦等中国云南和J“西,日本,斯里兰卡,印尼,伊朗,阿曼,苏丹等原产于欧洲和非洲,分布于世界各地

分布于巾囝云南和西藏南部,缅甸,尼泊尔,印度等.原产丁印尼加罩曼丹岛.

人蜜蜂Adorsata小蜜蜂A.florea西方蜜蜂Amellifera

黑大蜜蜂A

绿努蜜蜂A

laboriosanuluensis

沙巴蜜蜂A.k,*xchevnikovi印尼的加里曼月和苏门答腊,马来两亚的沙巴和丹南

Michener(1974)认为蜜蜂原产地在欧亚及非洲,包括太平洋的岛国,如H本、菲律宾、印度等地.根据累进定则,原始种类在其类群的起源中心分布或其附近分布,并在系统发育过程中由此向外扩展,较进化的种类占据分布区的外围地区161.较原始的小蜜蜂和黑小蜜蜂主要发生予中国南部至印度、伊朗一带起源中心应该在这一带,其后向马来西亚、印尼一带扩散.沙巴蜜蜂A.baJschevnikovi只分布于印尼和马来西亚部分岛屿上,而且种类比较原始,可能是扩散至该地区后独立进化形成的.东方蜜蜂A.cerana和绿努蜜蜱A.一“luens打在系统关系上比较接近,而分布区存在明显差别,可能是扩散时间较晚.美洲、澳洲及纽西兰地区没有原产蜜蜂,该区的蜜蜂皆由其他地区所引进o“.

第4期郭新军,等:蜜蜂属系统发育及生物地理学研究

15

要进一步研究蜜蜂属的起源与进化问题,需要结合地质学、地理学、古生物学等各方面的研究结果

【参考文献]

[1][2][3][4]

吴燕如.中国动物志(第二十卷1[M]北京:科学出版社,2000:370姜玉锁蜜蜂的分类学进展概秕[J]养蜂科技,2000(6):6

372

缪炜,余育和,沈韫芬.等螅状独缩虫种内分子系统地理学的研究口]中国科学(c辑),2003,33(2):151wTI.I,1S

159

G,WINS”IONML,HONDA

RM

min。dbytheSequenceofthe(3):169

178

Cytoche

PhykNencticRdationdlipsin

the

Honey[n:e(C'I、IlllSApis)∞Deter—

MolPhylogcnctEvo[,1992,1

OxidaseIIRegionofMitⅢ,IxmdriNDNAlJJ

[5][6][7]

曾钦微,田学军蜜蜂的分类阶元和种与亚种名录[J]养蜂科技,1997(1):28—30陈学新.昆虫生物地理学[M]北京:巾国林业出版社,1997:26—27李有泉,王海蓉蜜蜂的起源地再议叮]养蜂科技,2002(2):4—6.

[责任编辑马云彤]

PhylogenyandBiogeographyoftheHoneybee(GenusApis)

 

GUOXin—jun,FENGHang,QIJJan—hong

(Departmentof

Life

Science,Xi’mUniversityofArtsandSxzience,Xi’an710065,China)

Abstract:Thecompletenueleotide

sequence

ofthemitochondrialcytochromeoxidaseII(COII)genewas

toconstructtrees,

determinedfor8speciesofthehoneybee(Genus:Apis),NJandMPanalysisWaSusedthephylogenyandbiogeographywerediscussed:A.cerallawasgroupedwithA

tionwaselc,serbetweenA.kmchevnikOViandA

nulucnsis,whiletherela—

florac/A.andreniformis

GenusApisorigiimtcdfrom

SouthChinatoIndia,lranandspreadtoMalaysia,Indonesia.

Keywords:honeybee;phylogeny;biogeography

第lO卷第4期2007年10月

西安文理学院学报:自然科学版

JournalofXi’ailUniversityofArts&Science(NatSciEd)

VoI10No.4

on.2007

文章编号:1008—5564(2007}04—0013-03

蜜蜂属系统发育及生物地理学研究

郭新军,冯航,齐建红

(西安文理学院生命科学系,陕西西安710065)

摘要:根据蜜蜂属8个种的线粒体COII皋幽全序列,应用邻接法和最简约法建树,研究了其系统发育关系,并对该属的生物地理关系进行r讨论:A

m船和A…luensis聚为

支,而A

^n幽吼巩地。饥与A]70rae/Aandrenifi*rm打关系较近,Aflorea和AatMreniformis为较原始种类该

属起源中心应在中国南部拿印度、伊朗带。并且向码来两亚、日J尼一带扩散

关键词:蜜蜂;系统发育;生物地理中图分类号:Q111

文献标识码:A

蜜蜂属(Apis)昆虫是一类高级社会性昆虫,在昆虫分类学卜,隶属于膜翅目、蜜蜂总科、蜜蜂科、蜜

 蜂族林奈在《自然系统》(SystemaNaturae)第{.卷巾提出r蜜蜂属Apis,指定ApismelZifera为模式

种.其后随分类系统的沿革,种类记述和分类关系不断变化…现阶段蜜蜂属丌J分为4个驱属,全世界共

记述9个种:东方蜜蜂(A.cⅢzna)、小蜜蜂(A.JToreⅡ)、黑小蜜蜂(A.“ndreniformis)、蕊方蜜蜂(A,

mellifera)、黑大蜜蜂(A.1aboriosa)、人蜜蜂(A.dorsata)、绿努蜜蜂(A

nuluensis)、沙巴蜜蜂(n.

koschevnikovi)和印尼蜜蜂(A.nigr(”incta.r)各种包括不同的亚种,哑种又包括不同的生态地理系瞳].

系统地理学足生物地理学的一个分支,根据系统地理格局形成的机制、系统发育关系以及现有的分布特征,并结台种群的地理分布状况来发现和验证与其相关的地质事件,追溯和揭示种群的进化历

科【3o本文根据蜜蜂属8个种的线粒体Cr)11基凶仝序列分析了其系统发育关系及生物地理学.

1材料和方法

应用Gcnebank中8种蜜蜂的COil基冈全序列.以膜翅曰菜蚜茧蜂Diaeretiellarapae为外群,COII基凶序列来『1(;enebank(表1).应用Clustal

X1

表1选择种类及登录号种名

登录号

M77208黑小蜜蜂ArmandrerlisJmls

东方蜜蜂A删乜瑚AB091494大蜜蜂A

dorsata

8软件对序列进行比对后再用Mega21软件Parsimon)树,并白举1000次检测分子系统

AB091490AB091491

分别构建NJ(Neighbor~J。蕊ng)树和MP(Maxi—

ITIum

小蜜蜂A肋mz

A?214670西方蜜蜂A"lne.1[ifera

黑大蜜蜂A缸幻r/os“AB091486

橱各分支的置信度,DNA序列变异中的转换和颠换赋了相同的加权值

绿努蜜蜂A”“妇”s”A肿91492

沙巴蜜蜂A

ko.q--beTmikovi

M77212

AYl94281

某蚜茧蜂Dioeretiellarapae

收稿日期:2007—03—18

作者简介:郭新军(1979一),男,¨』东德州人,西安文理学院生命科学系助教

14

西安文理学院学报:自然科学版

第10卷

2结果和分析

构建的系统发育树如下:(图1,图2)

』ceran口

4.nuluens扛

{....。............一

』.mellifera

』laboriosa—dorsa衄

AkoschevnikoviAllorea

【——d—1[瓣纛銎警≥。

96L————一

图1应用Mega21软件构建的NJ

{Neighbor—Jdlfing)树

(MaximumParsimon)树

andrenitbrmis

Drapae

图2应用Mega21软件构建的iVIP

N树中,A㈣m和A.nuluensis聚为一支,A.kosctufvnikovi与A.florae/A.andreniformis姊

妹群共同构成单系群,与Alexander等根据蜜蜂属形态特征发筑巢情况得出的系统发育关系不同.该系统关系。p各单系群问关系与现阶段蜜蜂属分亚属不一致…

Mf"树结果表明,AarMreni加,一曲足最原始的种类,其次为A.肪r∞,这与传统分类|二A.}70rm/A.Ⅻdreniformis是最原始祖先的观点LE较一致,而不同于WillisLG等(1992)根据蜜蜂属内5个种得

出的A,dorsata是最原始种类的结论”1.

3讨论 

根据系统发育关系,蜜蜂属划分亚属应为:A.1ahrwiosa和A.dorsata为大蜜蜂业属,A.mellifera

划为蜜蜂亚属,A

nuluensis和A.CffraTR2为弯月蜜蜂弧属,A.ftor∞、Apisandreniomis和A.

koschevnikovi归人小蜜蜂匝属.

蜜蜂属上述各个种类的地理分布如表2所示【51.

表2蜜蜂属8种的分布

种名

黑小蜜蜂Apis东方蜜蜂A

andreniomis

分布

c㈣m

巾国云南、泰酗、印度尼西业、印度、斯里兰卡、弓来西亚、伊朗

中国,阿富汗,巴基斯坦,印度北部,南印度,斯晕兰卡,泰国.印尼,喜马拉雅山脉日本

中国南部,tl本,印度,泰国,越南,日J尼,巴基斯坦等中国云南和J“西,日本,斯里兰卡,印尼,伊朗,阿曼,苏丹等原产于欧洲和非洲,分布于世界各地

分布于巾囝云南和西藏南部,缅甸,尼泊尔,印度等.原产丁印尼加罩曼丹岛.

人蜜蜂Adorsata小蜜蜂A.florea西方蜜蜂Amellifera

黑大蜜蜂A

绿努蜜蜂A

laboriosanuluensis

沙巴蜜蜂A.k,*xchevnikovi印尼的加里曼月和苏门答腊,马来两亚的沙巴和丹南

Michener(1974)认为蜜蜂原产地在欧亚及非洲,包括太平洋的岛国,如H本、菲律宾、印度等地.根据累进定则,原始种类在其类群的起源中心分布或其附近分布,并在系统发育过程中由此向外扩展,较进化的种类占据分布区的外围地区161.较原始的小蜜蜂和黑小蜜蜂主要发生予中国南部至印度、伊朗一带起源中心应该在这一带,其后向马来西亚、印尼一带扩散.沙巴蜜蜂A.baJschevnikovi只分布于印尼和马来西亚部分岛屿上,而且种类比较原始,可能是扩散至该地区后独立进化形成的.东方蜜蜂A.cerana和绿努蜜蜱A.一“luens打在系统关系上比较接近,而分布区存在明显差别,可能是扩散时间较晚.美洲、澳洲及纽西兰地区没有原产蜜蜂,该区的蜜蜂皆由其他地区所引进o“.

第4期郭新军,等:蜜蜂属系统发育及生物地理学研究

15

要进一步研究蜜蜂属的起源与进化问题,需要结合地质学、地理学、古生物学等各方面的研究结果

【参考文献]

[1][2][3][4]

吴燕如.中国动物志(第二十卷1[M]北京:科学出版社,2000:370姜玉锁蜜蜂的分类学进展概秕[J]养蜂科技,2000(6):6

372

缪炜,余育和,沈韫芬.等螅状独缩虫种内分子系统地理学的研究口]中国科学(c辑),2003,33(2):151wTI.I,1S

159

G,WINS”IONML,HONDA

RM

min。dbytheSequenceofthe(3):169

178

Cytoche

PhykNencticRdationdlipsin

the

Honey[n:e(C'I、IlllSApis)∞Deter—

MolPhylogcnctEvo[,1992,1

OxidaseIIRegionofMitⅢ,IxmdriNDNAlJJ

[5][6][7]

曾钦微,田学军蜜蜂的分类阶元和种与亚种名录[J]养蜂科技,1997(1):28—30陈学新.昆虫生物地理学[M]北京:巾国林业出版社,1997:26—27李有泉,王海蓉蜜蜂的起源地再议叮]养蜂科技,2002(2):4—6.

[责任编辑马云彤]

PhylogenyandBiogeographyoftheHoneybee(GenusApis)

 

GUOXin—jun,FENGHang,QIJJan—hong

(Departmentof

Life

Science,Xi’mUniversityofArtsandSxzience,Xi’an710065,China)

Abstract:Thecompletenueleotide

sequence

ofthemitochondrialcytochromeoxidaseII(COII)genewas

toconstructtrees,

determinedfor8speciesofthehoneybee(Genus:Apis),NJandMPanalysisWaSusedthephylogenyandbiogeographywerediscussed:A.cerallawasgroupedwithA

tionwaselc,serbetweenA.kmchevnikOViandA

nulucnsis,whiletherela—

florac/A.andreniformis

GenusApisorigiimtcdfrom

SouthChinatoIndia,lranandspreadtoMalaysia,Indonesia.

Keywords:honeybee;phylogeny;biogeography


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