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
A
【——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
7
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
L
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
A
【——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
7
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
L
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