林业科学  2018, Vol. 54 Issue (2): 126-130   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20180214
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文章信息

张宁, 杨云天, 王晓勤, 刘萌萌, 魏美才
Zhang Ning, Yang Yuntian, Wang Xiaoqin, Liu Mengmeng, Wei Meicai
危害青海云杉的腮扁蜂属(膜翅目:扁蜂科)一新种
A New Species of Cephalcia Panzer (Hymenoptera: Pamphiliidae), A Defoliator of Picea crassifolia
林业科学, 2018, 54(2): 126-130.
Scientia Silvae Sinicae, 2018, 54(2): 126-130.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20180214

文章历史

收稿日期:2016-12-05
修回日期:2017-11-04

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张宁
杨云天
王晓勤
刘萌萌
魏美才

危害青海云杉的腮扁蜂属(膜翅目:扁蜂科)一新种
张宁1, 杨云天2, 王晓勤2, 刘萌萌1, 魏美才1    
1. 中南林业科技大学 经济林培育和保护省部共建教育部重点实验室 长沙 410004;
2. 内蒙古贺兰山国家级自然保护区管理局 阿拉善 750306
摘要: 记述采自中国内蒙古和宁夏贺兰山危害青海云杉的扁蜂科一新种:烟翅腮扁蜂 Cephalcia infumata Zhang & Wei,sp.nov.。本种与贺兰腮扁蜂 Cephalcia alashanica(Gussakovskij,1935)和马氏腮扁蜂 C.masuttii Battisti & Boato,1998近似,3种扁蜂的幼虫均在云杉嫩枝上用虫粪做成显著的虫巢。烟翅腮扁蜂与贺兰腮扁蜂的区别:翅深烟褐色; 雌虫各足股节背侧部分淡色,腹侧大部黑色; 雌虫后眶中下部无后颊脊; 两性触角第3节长于第4+5节之和,长于复眼长径; 雄虫阳茎瓣内顶角近方形等。烟翅腮扁蜂与马氏腮扁蜂的区别:翅深烟褐色; 中胸背板侧叶全部和后小盾片、雄虫小盾片、两性腹部1-6背板大部、雌虫各足股节腹侧大部黑色; 两性触角窝侧区的上侧3/5具刺毛和粗大刻点,下侧2/5无刺毛、无刻点; 触角通常26节; 雄虫阳茎瓣无臀角等。烟翅腮扁蜂与贺兰腮扁蜂COⅠ序列的K2P距离为5.2%。
关键词:膜翅目    扁蜂科    腮扁蜂属    新种    中国    青海云杉    
意大利帕多瓦大学Andrea Battisti博士惠借  Cephalcia masuttii Battisti & Boato, 1998正模和副模标本, 德国昆虫研究所  Andreas Taeger博士交换贺兰腮扁蜂  Cephalcia alashanica (Gussakovskij, 1935)成虫标本, 日本国立科学博物馆  Akihiko Shinohara博士惠赠贺兰腮扁蜂雄性副模标本多角度照片, 在此一并致谢
A New Species of Cephalcia Panzer (Hymenoptera: Pamphiliidae), A Defoliator of Picea crassifolia
Zhang Ning1, Yang Yuntian2, Wang Xiaoqin2, Liu Mengmeng1, Wei Meicai1    
1. Key Laboratory of Cultivation and Protection for Non-Wood Forest Trees of Ministry of Education Central South University of Forestry and Technology Changsha 410004;
2. Administrative Bureau of Helanshan National Nature Reserve of Inner Mongolia Alxa 750306
Abstract: Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp. nov., a new species of Pamphiliidae (Hymenoptera) defoliating Picea crassifolia Kom.was collected from Helanshan Mountains, Inner Mongolia, China. The new species is similar to Cephalcia alashanica and C. masuttii. The larvae of the three species make conspicuous nests with silk and dung on the twigs. The new species differs from Cephalcia alashanica by the characters as follows:1) wings in both sexes deeply infuscate; each femur largely black on ventral side and largely pale brown on dorsal side; 2) the middle and lower parts of hind orbit without occipital carina; 3) the antennomere 3 clearly longer than the sum of antennomeres 4 and 5 together, and longer than the longest axis of eye as well; 4) the inner apical corner of valviceps aubquadrate. The new species differs from Cephalcia masuttii as follows:1) wings in both sexes deeply infuscate; 2) the mesoscutal lateral lobes and metascutellum in both sexes, male mesoscutellum, the ventral side of each femur and the abdominal tergites 1-6 in both sexes largely black; 3) the ventral 2/5 of paraantennal area naked and smooth; 4) antenna with about 26 antennomeres; 5) the valviceps without distinct anal corner. The K2P distance between the COⅠ of Cephalcia infumata and C. alashanica is 5.2%.
Key words: Hymenoptera    Pamphiliidae    Cephalcia    new species    China    Picea crassifolia    

扁蜂科(Pamphiliidae)为膜翅目(Hymenoptera)低等广腰类群的一个小科, 全世界已记载9属310余种(Taeger et al., 2010), 中国已知7属约77种(Wei et al., 2006;武星煜等, 2014;2016)。腮扁蜂属(Cephalcia Panzer, 1803)已知41种及2亚种(Taeger et al., 2010), 中国已报道19种(Wei et al., 2006;2008)。

2014年, 内蒙古贺兰山国家级自然保护区发现一种扁蜂, 取食青海云杉(Picea crassifolia)针叶, 导致云杉枝叶枯萎, 危害十分严重。经鉴定, 发现是与贺兰腮扁蜂 Cephalcia alashanica(Gussakovskij, 1935)和马氏腮扁蜂C.masuttii Battisti & Boato 1998近似的一种未知的扁蜂科腮扁蜂属疑似新种。经线粒体COⅠ序列比对及模式标本比对, 确认是一新种, 报道如下。

烟翅腮扁蜂  Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp.nov.新种(图 1-3)
图 1 烟翅腮扁蜂, 新种  Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp.nov. Figure 1 Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp.nov., a new species a.雌成虫背面观 Female adult, dorsal view;
b.雄成虫背面观 Male adult, dorsal view.
图 2 烟翅腮扁蜂, 新种  C.infumata Zhang & Wei, sp.nov. Figure 2 C.infumata Zhang & Wei, sp.nov., a new species a.雌虫头部, 背面观 Female head, dorsal view; b.雌虫头部, 前面观 Female head, front view; c.雌虫上颚 Female mandibles; d.雄虫头部, 背面观 Male head, dorsal view; e.雄虫头部, 前面观 Male head, front view; f.雄虫上颚 Male mandibles; g.雌虫中胸侧板 Female mesopleuron; h.雄虫中胸侧板 Male mesopleuron; i.雌虫触角基部6节 Female basal 6 antennomeres; j.雄虫触角基部6节 Male basal 6 antennomeres; k.阳茎瓣 Penis valve; l.雄虫腹部末端, 侧面观 Apex of male abdomen, lateral view; m.雄虫下生殖板端部, 腹面观 Apex of male subgenital plate, ventral view; n.雄虫外生殖器, 背面观 Male genitalia, dorsal view; o.雄虫外生殖器, 腹面观 Male genitalia, ventral view.
图 3 烟翅腮扁蜂, 新种  Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp.nov.的幼虫、蛹、寄主植物、生境和虫巢 Figure 3 Larva, pupa, host plant, habitat and nest of Cephalcia infumata Zhang & Wei, sp.nov. a.土壤中越冬幼虫 Overwintering larva in soil; b.蛹 Pupa; c.生境和寄主植物青海云杉 Habitat and host plant P.crassifolia; d.幼虫和虫巢 Larvae and nest.

雌虫(正模):体长14.5 mm(图 1a)。体和足黑褐色, 后眶大部和相连的上眶后缘宽斑、内眶下半部、内眶和上眶交界处1小斑、单眼后区侧沟上的纵斑、口须和上唇黄褐色, 唇基前部浅褐色; 触角黄褐色, 端部10节黑褐色; 前胸背板前腹角边缘和后缘狭边、翅基片、中胸背板前叶后半部、小盾片横斑、中胸前侧片顶角小斑黄褐色; 腹部第1背板中部膜区、2—6背板两侧边缘和背板缘折、第2腹板后缘狭边、3—6腹板后缘宽边、7—10节大部和尾须橘褐色; 前足膝部、中后足股节前背侧端半部和各足胫跗节浅褐色。翅显著烟褐色, 翅外缘和翅痣下方模糊横带烟色深于其余部分, 翅痣黑褐色, 前翅基部1/3稍带烟黄色光泽, 该区域翅脉浅褐色, 其余部分翅脉黑褐色; 后翅均匀深烟褐色。体毛暗褐色。

唇基前部、上眶和单眼后区大部具粗疏浅大刻点, 刻点间隙无明显刻纹, 光泽较明显; 唇基后部、唇基上区刻点较粗密, 内眶下半部(触角窝侧区)刻点浅弱模糊, 局部光滑, 光泽较强; 内眶上半部、额区和单眼区刻点粗糙密集(图 2ab); 后眶大部光滑, 刻点浅弱模糊, 刻纹微弱, 光泽较强; 触角表面刻点和刻纹微弱, 有光泽(图 2i)。中胸背板前叶后半部几乎光滑, 无刻纹和刻点; 侧叶中部、前坡和后坡具粗大刻点; 小盾片具稀疏浅弱刻点和微细刻纹, 光泽较明显; 盾侧凹、附片和后小盾片具明显细刻纹, 光泽较弱; 中胸前侧片大部和后胸前侧片大部具不规则皱刻纹和浅弱、模糊刻点, 前侧片顶角附近具1狭窄的光滑区域, 光泽较强(图 2g); 中后胸后侧片刻纹细密, 无光泽; 中胸腹板刻纹微弱, 具零星刻点, 光泽较强; 腹部第1背板刻纹细弱, 2—6背板除两侧缘外刻纹细密, 光泽微弱, 各节背板侧缘和背板缘折、7—10背板大部刻纹微弱, 刻点不明显, 光泽较强; 各节腹板具明显浅刻点和细弱刻纹; 各足基节和股节刻纹微弱, 光泽显著。

左上颚外齿中部具明显肩状齿, 右上颚双齿(图 2c); 唇基前缘钝截型, 中部稍下凹; 颚眼距约1.7倍于侧单眼直径; 触角窝侧区两侧和背缘圆钝, 无脊, 触角窝侧区下部约2/5光裸、无刻点(图 2b); 复眼小型, 长短径之比为1.3, 复眼下缘间距2.3倍于复眼长径(图 2b); 中窝小, 明显; 中单眼前凹稍大于单眼; 单眼中沟短深, 单眼后沟细浅; 单眼后区明显隆起, 前缘宽明显大于长(1.4:1), 无中纵脊和中纵沟, 侧沟明显, 向后显著收敛; 单复眼距:后单眼距:单眼后头距(OOL:POL:OCL)=45:12:52(图 2a); 后眶中下部无后颊脊, 上部具短后颊脊, 复眼后斜沟明显; 触角26节, 各节长均大于宽, 第3节长宽比等于5.75, 明显长于第1节(43:35), 稍长于第4+5节之和(43:40)(图 2i), 显著短于其后3节之和(43:57), 稍长于复眼长径(43:40)。后胸两淡膜区间距等于淡膜区宽。前足胫节近端部无亚端距, 胫节端半部内侧具1列中端部扁平的刺毛, 基跗节等长于其后2节之和, 跗垫伸至其近基部; 中后足各具2组共3个亚端距; 后足基跗节等长于其后2个跗分节之和, 跗垫伸至基跗节中部; 爪内齿短小, 亚中位, 近三角形。前翅C室和Sc1室具较稀疏但明显的刺毛, Sc2室和翅缘光裸无毛; Cu脉脉桩显著, 1M室背柄短于单眼直径; 后翅臀室端部钝圆型, 臀室柄长约为cu-a脉长的0.6倍(图 1a)。第7腹板具1对向后强烈分歧的显著斜脊。

雄虫:体长13~14 mm(图 1b); 体色和构造类似雌虫, 但头部内眶上端和单眼后区侧沟上的纵斑缺如, 中胸小盾片黑色, 中胸前侧片中部具倾斜黄褐色长斑, 腹部第7背板大部、第8背板中部黑色, 各足基节端部、转节大部、股节和胫跗节全部黄褐色; 前翅基部黄色光泽微弱; 头部后颊脊较明显; 触角鞭节表面刻纹密集, 光泽微弱(图 2j); 下生殖板端部明显瘤突状突出(图 2lm); 阳茎瓣头叶近似长方形, 端缘钝截型, 背顶角较明显, 腹顶角圆钝, 无尾角, 侧突(ergot)细长(图 2k); 抱器端部钝截型(图 2no)。

变异:雌虫体长14~15 mm, 少数个体触角25节; 雌虫头部和小盾片淡斑、雄虫中胸背板前叶淡斑大小稍有变化。

正模:♀, 宁夏银川贺兰山大水沟, 106°05′09″E, 39°00′33″N, 海拔2 338 m, 2016-Ⅵ-10, 刘萌萌、张宁采。副模:7♀♀64♂♂, 采集数据与正模相同; 1♀, CSCS-Hym-M02314, GenBank序列号:KY274148, 采集数据与正模相同; 1 ♂, CSCS-Hym-M02311, GenBank序列号:MG384617, 采集数据与正模相同; 48♀♀189♂♂, 内蒙古贺兰山甘树湾沟, 海拔2 300 m, 106°02′15″E, 38°59′12″N, 2016-Ⅵ-9, 刘萌萌、张宁采; 12♀♀, 内蒙古贺兰山古拉本管理站, 海拔2 220 m, 106°01′53″E, 38°59′42″N, 2016-Ⅵ-10, 刘萌萌、张宁采。新种模式标本全部保存于中南林业科技大学叶蜂博物馆。

词源:本种拉丁名的种加词“infumata”指其翅的烟色很深。

分布:内蒙古(贺兰山)、宁夏(贺兰山)。

寄主:青海云杉(Picea crassifolia)(图 3cd)。

鉴别特征:本种与贺兰腮扁蜂  Cephalcia alashanica (Gussakovskij, 1935)比较近似, 但新种翅色很深, 雌虫各足股节背侧部分淡色, 腹侧大部黑色; 雌虫头部无后颊脊; 两性触角第3节长于第4+5节之和, 长于复眼长径; 阳茎瓣内顶角近方形(后者翅色很淡, 雌虫各足股节前侧全部黄褐色, 后侧大部黑色; 雌虫头部后颊脊显著; 两性触角第3节稍短于于第4+5节之和, 也稍短于复眼长径; 阳茎瓣内顶角明显突出。

新种与马氏腮扁蜂  Cephalcia masuttii (Battisti et al., 1998)也很近似, 但新种翅色很深, 头部上眶中部、额区、两性中胸背板侧叶全部和后小盾片、雄虫小盾片、两性腹部1—6背板大部、雌虫各足股节腹侧大部黑色, 触角通常26节, 两性触角窝侧区上侧3/5具毛和粗大刻点, 下侧2/5无毛、无刻点; 雄虫阳茎瓣无臀角(后者翅近透明, 头部上眶中部、额区侧脊、中胸背板侧叶中部大斑、小盾片和后小盾片、两性腹部背板几乎全部黄褐色, 雌虫股节前侧黄褐色, 后侧黑褐色; 触角通常29节; 两性触角窝侧区内侧半部全部光裸、无毛、无刻点, 雄虫阳茎瓣具显著臀角)。

COⅠ序列比较:新种测序样本1雌1雄, 共2号, 鉴定人魏美才。样品编号, GenBank序列号及采集信息等详见新种的标本记录。全部样品残体均浸泡于95%乙醇溶液中, -20 ℃保存备查。贺兰腮扁蜂COⅠ数据来自GenBank, 共4条, 序列号分别为KC977044、KC975860、KC975640、KC972663, 测序标本采集自德国巴伐利亚。

试验样品均取胸部肌肉组织, 采用Qiagen试剂盒(DNeasy Blood & Tissue Kit)提取基因组DNA。使用引物C1-J-1718(5′-GGA GGA TTT GGA AAY TGA YTA GTW CC-3′)(Nyman et al., 2006)和A2590(5′-GCT CCT ATT GAT ARW ACA TAR TGR AAA TG -3′)(Normark et al., 1999)对提取的DNA进行扩增, 目的片段大小为810 bp。采用50 μL体系进行PCR扩增, 其中包括25 μL2xTaq MasterMix预混液, 4 μL上下游引物和2 μLDNA模板。反应条件为:94 ℃预变性5 min; 40个循环(94 ℃变性1 min, 49 ℃退火45 s, 72 ℃延伸1 min); 72 ℃延伸5 min, 4℃保温。PCR扩增产物经凝胶成像系统分析合格后, 送交北京六合华大基因科技股份有限公司进行双向测序分析。测序分析结果采用ContigExpress©软件包进行正反链校对, 手动去除序列两段的引物区, 获得COⅠ基因, 所有样本有效长度均为810 bp。采用MEGA7软件(Kumar et al., 2015)对数据进行比对及遗传距离分析。

使用MEGA7软件对6条COⅠ序列进行比对, 选取重叠区域, 共计420 bp。对6条序列进行分组后, 使用K2P(Kimura-2-parameter)模型(Kimura, 1980)计算烟翅腮扁蜂和近缘种贺兰山腮扁蜂的遗传距离, 结果显示:烟翅腮扁蜂2个样品的种内遗传距离为0, 贺兰山腮扁蜂4个样本的种内遗传距离为0.5%;烟翅腮扁蜂和贺兰腮扁蜂的种间遗传距离为5.2%。表明烟翅腮扁蜂和贺兰腮扁蜂有明显种间遗传分化, 这与它们基于形态数据的鉴定结果一致。

马氏腮扁蜂目前尚无COⅠ数据进行比较。

生物学特性:在宁夏和内蒙古贺兰山区, 本种大约2年发生1代, 8月上旬老熟幼虫吐丝下垂落地, 于云杉林下表土层中越冬越夏(图 3a), 第3年5月下旬在土壤中化蛹(图 3b), 蛹期7~10天, 6月初前后成虫羽化出土, 6月中旬羽化末期, 成虫产卵于青海云杉针叶上, 幼虫在青海云杉小枝上积累虫粪做巢, 巢较大(图 3d)。

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