牛耕耘 王青華 閆家河 付懷軍 劉瑞霞 姜 敏 魏美才

(1.江西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 南昌 330022； 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與自然保護(hù)研究所 北京 100091； 3.山東商河縣林業(yè)保護(hù)和發(fā)展中心 商河 251600； 4.北京市植物園 北京 100093； 5.山東省平邑縣林業(yè)發(fā)展中心 平邑 273300)

近年來，葉蜂類昆蟲對(duì)林木的危害性日趨嚴(yán)重，逐漸成為危害性僅次于鱗翅目的食葉害蟲。不僅傳統(tǒng)上常見的知名葉蜂害蟲類群中出現(xiàn)了一些新的危害種類，如松葉蜂科的青海新松葉蜂(NeodiprionqinghaiicusWei & Wu, 2021)(武星煜等, 2021)、扁蜂科的黃腹阿扁蜂(AcantholydaxanthogasterWu & Xin, 2014)(武星煜等， 2014)和煙翅腮扁蜂(CephalciainfumataZhang & Wei, 2018)(張寧等， 2018)分別在祁連山東段和賀蘭山嚴(yán)重危害青海云杉(Piceacrassifolia)，葉蜂科突瓣葉蜂亞科的中華厚爪葉蜂(StauronematussinicusLiu, Li & Wei, 2018)在中國(guó)東部平原地帶廣泛危害楊樹(Populusspp.)(劉萌萌等， 2018)、白榆突瓣葉蜂(NematuspumilaLiu, Li & Wei, 2019)在華東和華北一帶嚴(yán)重危害榆樹(Ulmuspumila)(劉萌萌等， 2019)、錘角葉蜂科的萌萌丑錘角葉蜂(ZaraeamengmengYan, Li & Wei, 2020)在華東地區(qū)危害稠李(Prunuspadus)(晏毓晨等， 2020)、中華唇錘角葉蜂(LabriocimbexsinicusWei & Yan, 2019)在江南一帶危害櫻桃(Prunuspseudocerasus)(Yanetal., 2019)，而且一些原來十分稀見的葉蜂類群中也陸續(xù)出現(xiàn)了在局部地區(qū)危害嚴(yán)重的林木害蟲，如： 多種巨棒蜂(Megaxyelaspp.)在中國(guó)多地局部危害胡桃科植物(Blanketal., 2017； 牛耕耘等, 2021)，多種枝膜葉蜂(Cladiuchaspp. )(牛耕耘等， 2021)和巨基葉蜂(Megabelesesspp.)(李澤建等， 2021)在中國(guó)南方嚴(yán)重危害不同木蘭科植物，多種櫻實(shí)葉蜂(Analcellicampaspp.)在多地嚴(yán)重危害櫻桃屬植物(Niuetal., 2019; 牛耕耘等， 2021)。

白蠟(Fraxinusspp.)是中國(guó)東部地區(qū)常見的木犀科梣屬植物。近年來除了發(fā)現(xiàn)白蠟外齒莖蜂(StenocephusfraxiniWei, 2015)在國(guó)內(nèi)廣泛危害白蠟外(Weietal., 2015； 閆家河等, 2018)，過去2年中在山東、河北、天津和北京一帶多個(gè)地方，幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)一種新的害蟲取食多種白蠟樹葉，嚴(yán)重危害其生長(zhǎng)。山東泰安市徂徠山林場(chǎng)、平邑縣的蒙山山區(qū)多個(gè)林場(chǎng)白蠟葉蜂種群極大。近5年來，幾乎每年都有很多白蠟被吃成光桿或嚴(yán)重吃殘吃花，危害嚴(yán)重。蒙山的下山路上，成蟲隨處可見，個(gè)別地段的地面落滿了成蟲。該種害蟲經(jīng)比較形態(tài)研究和線粒體基因組測(cè)序分析，確認(rèn)是以前記載、偶爾危害桂花樹(Osmanthusfragrans)的葉蜂科斂片葉蜂屬(Tomostethus)一個(gè)新的物種。

1 材料與方法

1.1 材料

新種模式標(biāo)本分別采集于山東蒙山、北京門頭溝和北京市植物園，保存于中國(guó)南昌亞洲葉蜂博物館(ASCN)。

1.2 術(shù)語和縮寫

構(gòu)造描述術(shù)語采用Ross(1945)和Niu等(2010)。

1.3 圖片拍攝和處理

成蟲整體和細(xì)節(jié)照片采用NikonD700數(shù)碼相機(jī)拍攝多幅原始圖像，然后使用Helicon Focus(HeliconSoft?)軟件進(jìn)行圖片合成，獲得多焦點(diǎn)合成的成蟲圖片，最后在Photoshop? CS6軟件上進(jìn)行調(diào)光、去雜污點(diǎn)等簡(jiǎn)單處理，獲得最終圖片。雄蟲和雌蟲外生殖器圖片分別使用Moticam? 5000和 motic? BA400獲得原始圖像，然后在Photoshop? CS6軟件上進(jìn)行調(diào)光、去雜污點(diǎn)等簡(jiǎn)單處理，獲得最終圖片。卵粒照片采用奧林帕斯CX31顯微鏡拍攝，聚集為害的幼蟲采用NIKON 5300相機(jī)拍攝，寄主植物和成蟲生態(tài)照片使用Canon G9相機(jī)拍攝。

1.4 線粒體基因組測(cè)序和分析

選取2個(gè)樣本進(jìn)行了2代基因組測(cè)序。成蟲(雄蟲： CSCS-Hym-MC0323)采集自山東蒙山，幼蟲(CSCS-Hym-MC0380)采集自北京平谷，測(cè)序殘?bào)w均保存于中國(guó)南昌亞洲葉蜂博物館(ASCN)。

成蟲樣品取胸部肌肉組織，幼蟲取體壁。采用Qiagen試劑盒(DNeasy Blood & Tissue Kit)提取基因組DNA。使用Illumina Hiseq 4000 platform進(jìn)行2代測(cè)序。原始數(shù)據(jù)經(jīng)質(zhì)檢、修剪后獲得clean reads。分別利用GetOrganelle(Jinetal， 2020)進(jìn)行無參組裝，利用Geneious(https:∥www.geneious.com)軟件使用近緣種作為參考序列進(jìn)行組裝，對(duì)無參組裝結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。利用MITOS Web Server(http:∥mitos.bioinf.uni-leipzig.de/index.py)對(duì)tRNA進(jìn)行注釋，根據(jù)與近緣種的比較研究，確定蛋白質(zhì)編碼基因(PCG)和rRNA的起止位置。

1.5 cox1序列和基因組比較分析研究

采用MEGA7軟件(Kumaretal., 2015)對(duì)斂片葉蜂屬(Eutomostethus)內(nèi)3個(gè)種及近緣屬真片葉蜂屬的條刻真片葉蜂(E.vegetus)的cox1序列進(jìn)行基于密碼子的多序列比對(duì)。比對(duì)后有效序列長(zhǎng)度1542 bp。使用K2P(Kimura-2-parameter)模型(Kimura, 1980)計(jì)算序列遺傳距離。另對(duì)本種內(nèi)來自2個(gè)不同種群的線粒體基因組的全部13個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因統(tǒng)計(jì)P距離。

1.6 基于線粒體基因組的種級(jí)系統(tǒng)樹構(gòu)建

選擇條刻真片葉蜂作為外群，對(duì)斂片葉蜂屬(Tomostethus)內(nèi)3個(gè)種的7條cox1序列，使用TranslatorX(Abascaletal.， 2010)進(jìn)行比對(duì)，并用IQtree軟件(Nguyenetal., 2015)構(gòu)建最大似然樹，參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 白蠟斂片葉蜂 Tomostethus fraxini Niu & Wei, sp. nov.(圖1—3)

雌蟲： 體長(zhǎng)8.5mm(圖1)； 體和足黑色，腹部2—8背板后緣狹邊和2—5腹板后緣狹邊灰白色； 體毛銀色，鋸鞘毛黑褐色； 翅深煙灰色。翅痣和翅脈黑褐色。

唇基具明顯的細(xì)小稀疏刻點(diǎn)； 額區(qū)具極微弱刻紋，雜以細(xì)小稀疏刻點(diǎn)(圖2a)； 上眶和單眼后區(qū)大部光滑，具極稀疏的細(xì)小刻點(diǎn)(圖2b)； 后眶刻點(diǎn)稍細(xì)密； 觸角基部2節(jié)較光滑，鞭節(jié)表面刻紋密集(圖2k)； 前胸背板刻點(diǎn)較明顯，中胸背板前葉和側(cè)葉刻紋微弱，刻點(diǎn)不明顯，小盾片表面光滑，刻點(diǎn)細(xì)小、清晰，附片高度光滑； 中胸前側(cè)片上半部稀疏具毛小刻點(diǎn)，刻點(diǎn)間隙光滑，下半部光滑，具很寬的無毛裸區(qū)(圖2h)； 后側(cè)片大部光滑； 腹部背板具明顯的微細(xì)刻紋，腹板刻紋不明顯。

圖1 白蠟斂片葉蜂成蟲背面觀，新種，正模(雌)

頭部前面觀寬大于高； 復(fù)眼大，內(nèi)緣向下明顯收斂，間距稍寬于眼高； 顎眼距線狀(圖2a)； 觸角窩上突明顯隆起； 中窩十分寬深，側(cè)窩明顯較??； 額區(qū)五角形，額脊鈍，前緣脊明顯低于側(cè)脊； 單眼中溝寬點(diǎn)狀，前臂深長(zhǎng)； 單眼后溝深，中部稍前突，中單眼前凹圓形，明顯小于單眼； 單復(fù)眼距∶側(cè)單眼距∶ 單眼后頭距=14∶13∶11； 單眼后區(qū)顯著隆起，稍高于單眼頂面，寬長(zhǎng)比約等于2，具較淺但明顯的中縱溝； 側(cè)溝十分寬且深直，互相平行； 背面觀后頭兩側(cè)弧形收窄，短于復(fù)眼長(zhǎng)的1/3(圖2b)； 后眶圓鈍，后眶溝深長(zhǎng)(圖2c)，無后頰脊，顎眼距下側(cè)具短斜脊； 觸角粗短，等長(zhǎng)于頭寬，第1節(jié)主體明顯傾斜，內(nèi)側(cè)弧形彎曲，第2節(jié)長(zhǎng)稍大于寬，第3節(jié)微長(zhǎng)于第4、5節(jié)之和(10∶9)，第7、8節(jié)長(zhǎng)約等于寬(圖2k)。小盾片附片寬大； 胸腹側(cè)片寬平(圖2h)； 后胸淡膜區(qū)寬，間距等長(zhǎng)于淡膜區(qū)長(zhǎng)徑1/2； 前足脛節(jié)內(nèi)距端部分叉(圖2i)； 后足脛節(jié)與跗節(jié)長(zhǎng)度比為9∶7； 基跗節(jié)稍長(zhǎng)于其后2節(jié)之和； 爪小型，無內(nèi)齒(圖2j)。前翅2r脈位于2Rs室端部1/5處，2 m-cu位于2Rs室內(nèi)側(cè)1/3處，1 m脈與1 m-cu脈向翅痣明顯收斂，2Rs室等長(zhǎng)于1R1+1Rs室之和，cu-a脈中位，2A+3A脈長(zhǎng)且彎曲，末端靠近但不接觸1A脈； 后翅M室封閉，臀室柄微短于cu-a脈(圖1)。腹部第1背板中部膜區(qū)小三角形； 產(chǎn)卵器明顯短于后足跗節(jié)，側(cè)面觀鞘端等長(zhǎng)于鋸鞘基，腹側(cè)和端緣弧形彎曲(圖2e)，鋸鞘刷狹窄，兩側(cè)弧形彎曲(圖2f)； 背面觀鋸鞘端端部圓鈍，鋸鞘毛伸向后側(cè)(圖2 d)； 鋸腹片窄長(zhǎng)，亞端部微弱膨大，18刃，鋸刃微弱突出，中部鋸刃具8個(gè)內(nèi)側(cè)亞基齒、3個(gè)外側(cè)亞基齒，節(jié)縫刺毛帶密集，互相連接(圖2m)。

雄蟲(副模)： 體長(zhǎng)7.5mm； 體色和構(gòu)造類似雌蟲，但復(fù)眼后頭部更短，下生殖板長(zhǎng)約等于寬，端部圓鈍； 抱器長(zhǎng)大于寬，端緣中部明顯突出，內(nèi)緣下部1/3具明顯缺口，副陽莖窄高(圖2l)； 陽莖瓣頭葉窄長(zhǎng)，背腹緣近似平行，端部鈍截，端位橫刺突三角形，十分顯著(圖2g)。

量度和變異： 雌蟲體長(zhǎng)8～8.5mm，雄蟲體長(zhǎng)5～7.5mm； 雌蟲鋸腹片中部鋸刃具8～9個(gè)內(nèi)側(cè)亞基齒、3～4個(gè)外側(cè)亞基齒； 體色無變化； 單眼后區(qū)中縱溝的深度稍有變化。

圖2 白蠟斂片葉蜂，新種，副模

正模： ♀，北京植物園，40°04′17″N，116°12′4.82″E，海拔78 m， 2020-04-01，付懷軍，周達(dá)康； 副模： 20♀10，采集信息同正模； 5♀1，山東蒙山九龍?zhí)?海拔580mm，117°50′40″E，35°32′26″N)至山頂(海拔1030 m，117°51′9″E，35°33′42″N)； 1♀，北京門頭溝， 2012-05-01，李濤； 3♀9，天津薊州區(qū)國(guó)營(yíng)林場(chǎng)黃花山林區(qū)， 2021-04-08，張慧超。

詞源： 本種以其寄主植物命名。

分布： 河北(承德)、北京(門頭溝、海淀、平谷)、天津(薊州)、山東(蒙山、徂徠山)。

寄主： 白蠟樹(F.chinensis)和花曲柳(F.chinensissubsp.rhynchophylla)等。

鑒別特征： 本種單眼后區(qū)強(qiáng)烈隆起，寬長(zhǎng)比約等于2； 觸角第3節(jié)微長(zhǎng)于第4、5節(jié)之和； 體和足全部黑色，體毛銀色； 中胸前側(cè)片下部具寬闊裸帶； 腹部背板具微細(xì)刻紋，鋸鞘毛黑褐色，伸向后方等，與本屬其余種類不同(參見下文分種檢索表)。

圖3 白蠟斂片葉蜂卵、幼蟲和成蟲

生物學(xué)概要： 1年1代。以老熟幼蟲在表土層5cm左右綴土粒作土繭，以預(yù)蛹越夏越冬。翌年4月上旬成蟲羽化，羽化期隨海拔差異有一定變化。成蟲在白蠟?zāi)垩扛浇w行和交配(圖3g)。卵產(chǎn)于白蠟葉片邊緣的葉肉中，排列緊密，葉緣明顯鼓脹(圖3a)。幼蟲孵化前，黑色的頭部清晰可見(圖3e)。幼蟲剛蛻皮時(shí)體表光亮，頭部黑色，胸部和腹部末端黃色，其余部分乳白色，瘤突短小，近透明。老熟幼蟲體表刺突顯著，黑色，每個(gè)體節(jié)具2排瘤突(圖3c、3h)。幼蟲食葉，發(fā)生數(shù)量較大時(shí)有聚集現(xiàn)象(圖3f)。在山東的蒙山，4月中旬至5月底或6月上旬為幼蟲危害期。本種詳細(xì)的生物、生態(tài)學(xué)特性將另文總結(jié)報(bào)道。

2.2 斂片葉蜂屬世界種類及其檢索表

斂片葉蜂屬的主要鑒別特征是： 前足脛節(jié)內(nèi)距端部分叉，爪無內(nèi)齒； 鋸鞘短于中足脛節(jié)，端部具短耳形側(cè)突和側(cè)毛刷； 觸角短，約等于或稍長(zhǎng)于頭部寬，顯著短于頭胸部之和，第3節(jié)長(zhǎng)1.8～2.2倍于第4節(jié)； 前翅1 m脈與1 m-cu脈向翅痣顯著收斂，2A+3A脈長(zhǎng)，約0.8倍于臀室基柄長(zhǎng)，端部靠近1A脈； 后翅臀室柄很短，長(zhǎng)約0.5～1.0倍于cu-a脈； 陽莖瓣頭葉窄長(zhǎng)，端部具小而尖銳的刺突。這些特征可以很容易地將本屬與藺葉蜂亞科各屬鑒別。

斂片葉蜂屬是一個(gè)小屬。Taeger等(2010)在世界葉蜂目錄中的斂片葉蜂屬下列出了8種，其中TomostethusvelesKonow, 1900(分布于東西伯利亞)和T.kirbyiKonow, 1904(分布于南美)2種，根據(jù)原始描述(前翅1 m脈與1 m-cu脈互相平行)可以確定他們不是本屬成員，而是真片葉蜂屬的成員。其余6種中，1種分布于北美，5種分布于歐亞大陸。Taeger等(2018)在斂片葉蜂 屬下還列出了T.testaceusNiezabitowski, 1899。但根據(jù)原始描述(前翅1 m脈與1 m-cu脈互相平行)，該種應(yīng)是真片葉蜂屬的成員。

新種白蠟斂片葉蜂和本屬其他已知種類可以使用以下檢索表進(jìn)行鑒別。

2.3 斂片葉蜂屬分種檢索表

1 腹部黃褐色，第1背板和鋸鞘黑色。歐洲…

…黃腹斂片葉蜂T.melanopygus(Costa)

腹部黑色，最多背板后緣狹邊白色

2

2 雌蟲前胸背板大部和翅基片、雄蟲翅基片部分淡色或足大部分黃褐色

3

胸部和足完全黑色

4

3 雌蟲前胸背板大部和翅基片、雄蟲翅基片部分淡色； 足黑色，股節(jié)端部、脛節(jié)基部黃白色，跗節(jié)褐色； 觸角第3節(jié)不長(zhǎng)于4、5節(jié)之和。北美

黃肩斂片葉蜂T.multicinctus(Rohwer)

兩性胸部全部黑色； 足黃褐色，基節(jié)、轉(zhuǎn)節(jié)和股節(jié)的基部黑色，跗節(jié)暗褐色； 觸角第3節(jié)長(zhǎng)于第4、5節(jié)之和。西亞

黃足斂片葉蜂T.orientalisZirngiebl

4 單眼后區(qū)寬長(zhǎng)比約等于2，側(cè)溝長(zhǎng)約1.5～2倍于單眼直徑

5

單眼后區(qū)寬長(zhǎng)比約等于3，側(cè)溝寬短點(diǎn)狀，約等長(zhǎng)于單眼直徑； 后眶溝深； 背面觀后頭兩側(cè)不膨大； 腹部背板具明顯細(xì)刻紋。中國(guó)、日本、韓國(guó)

淡毛斂片葉蜂T.sp.

5 體毛暗褐色或黑褐色； 腹部背板光滑； 背面觀雌蟲后頭兩側(cè)明顯膨大； 后眶溝不明顯發(fā)育，極淺弱； 胸部細(xì)毛長(zhǎng)于單眼直徑，胸部側(cè)板中下部無裸帶

6

頭胸部體毛銀色； 腹部背板具微細(xì)刻紋； 背面觀雌蟲后頭兩側(cè)明顯收縮； 后眶溝明顯發(fā)育，深溝狀； 胸部細(xì)毛短于單眼直徑，中胸前側(cè)片中下部具寬闊的光裸無毛帶

………白蠟斂片葉蜂T.fraxinisp. nov.

6 觸角第3節(jié)長(zhǎng)于第4、5節(jié)之和； 單眼后區(qū)寬長(zhǎng)比等于2； 雌蟲體長(zhǎng)6mm； 寄主為Juglans。韓國(guó)

胡桃斂片葉蜂T.juglansTakeuchi

觸角第3節(jié)稍短于第4、5節(jié)之和； 單眼后區(qū)寬長(zhǎng)比小于2； 雌蟲體長(zhǎng)約8mm； 寄主為Fraxinus

7

7 前翅透明； 頭胸部細(xì)毛暗褐色。西亞、南歐、北非

淡翅斂片葉蜂T.claripennisEnslin

前翅煙褐色，端部稍淡； 頭胸部細(xì)毛黑褐色。歐洲、日本

黑毛斂片葉蜂T.nigritus(Fabricius)

2.3 基于線粒體基因組的白蠟斂片葉蜂山東和北京種群差異

本種目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在北京、天津、河北、山東4省(市)有分布。對(duì)山東蒙山種群和北京海淀種群的線粒體基因組蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)行無校正遺傳距離統(tǒng)計(jì)分析(表1)。結(jié)果表明，2個(gè)種群十分近似，線粒體編碼基因蛋白質(zhì)編碼基因遺傳距離均值為0.004 6，其中遺傳距離最大的是nad2(0.008 6)，atp8和nad4l遺傳距離為0。據(jù)此可以確定兩地種群屬于同一物種。

表1 白蠟斂片葉蜂山東蒙山種群和北京海淀種群的線粒體PCG遺傳距離

2.4 基于線粒體基因組的斂片葉蜂屬種間關(guān)系和遺傳距離

中國(guó)北京和山東種群的白蠟斂片葉蜂線粒體全基因組是本屬報(bào)道的第1、2條線粒體全基因組。除此以外，本屬世界上還有另外2個(gè)確定種報(bào)道了5條cox1序列。對(duì)這3種7條序列，進(jìn)行了cox1基因的K2P遺傳距離統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明本屬已知3種的種間遺傳距離為0.070 3～0.141 7，其中北美分布的T.multicinctus與歐亞大陸種類之間的遺傳距離最大，達(dá)到0.118 1～0.141 7。本屬3種與近緣屬的代表種Eutomostethusvegetus的遺傳距離為0.119 9～0.166 6(表2)。

選擇斂片葉蜂屬的近緣屬種E.vegetus作為外群，基于cox1基因序列信息，應(yīng)用最大似然法方法推斷了斂片葉蜂屬3種之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系(圖4)，結(jié)果表明亞洲的白蠟斂片葉蜂與歐洲的黑毛斂片葉蜂是姊妹種，北美的T.multicinctus與歐亞大陸分布的白蠟斂片葉蜂和黑毛斂片葉蜂關(guān)系較遠(yuǎn)。

需要注意的是，coxI基因序列的K2P距離和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系樹均顯示歐洲的黑毛斂片葉蜂的南歐和北歐種群之間已經(jīng)存在明顯的分化，K2P距離超過了3%，而各自的種群內(nèi)差異僅分別為0和0.22%，黑毛斂片葉蜂的南歐和北歐種群，有可能已經(jīng)分化為獨(dú)立的種系。但因?yàn)閰⑴c分析的樣本很少，并且僅有coxI序列數(shù)據(jù)可以使用，這個(gè)發(fā)現(xiàn)有待后續(xù)基于更多區(qū)域、更多樣本的進(jìn)一步研究進(jìn)行判斷。

表2 幾種斂片葉蜂屬cox1基因序列K2P距離(下三角)和標(biāo)準(zhǔn)差(上三角)

圖4 基于cox1基因序列的斂片葉蜂屬3種之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系