Barcoding cryptic bumblebee taxa: B. lucorum, B. crytarum and B. magnus, a case study (Hymenoptera: Apidae: Bombus).

Abstract

Königinnen der fünf Taxa der Untergattung Bombus sensu stricto (Bombus sporadicus, B. terrestris, B. lucorum, B. cryptarum und B. magnus) wurden an verschiedenen Orten quer durch Europa im Frühjahr gefangen, um künstliche Kolonien zu züchten. Mitochondriale Cytochrome Oxidase Untereinheit I (COI) von 40 Proben wurde sequenziert (Teilsequenzen 1005 bp Länge). Die Divergenz der Sequenzen zwischen den Taxa beträgt etwa 30 bis 60 Basen-Substitutionen und die Tamura-Nei Genetische Distanz 0.05–0.25, während innerhalb der Taxa die Divergenz nur 1 bis 6 Basen-Substitutionen beträgt und die Tamura-Nei Genetische Distanz 0.002–0.007. Zusätzlich zu den Clustern für B. sporadicus und B. terrestris zeigt das Phylogramm drei weitere Cluster: den Cluster α für B. lucorum, den Cluster β für B. cryptarum und den Cluster γ für B. magnus. Die Cluster α, β und γ der Taxa des so genannten lucorum-Komplexes sind klar getrennt, mit geringer Variabilität, keiner Überlappung und keiner Endeinheit mit unklarer Position. Da die COI-Sequenzen keine Lücken aufweisen, können die einzelnen Nukleotide wie homologe Positionen verwendet werden. Jedes Taxon besitzt etwa 8–12 eigene Substitutionen, die als diagnostische Positionen verwendet werden können, um das Taxon zu charakterisieren. Mit den klassischen Werkzeugen der Kladistik wurde mittels dieser diagnostischen Positionen ein Stammbaum erarbeitet. Eine Barcode-Abfrage hat alle zweifelhaften Proben richtig bestimmt. Die topologische Position von GenBank-Sequenzen falsch bestimmter Proben und von Proben gealterter DNA wird diskutiert. Museumsproben dreier asiatischer Taxa mit unbekannter Zuordnung wurden sequenziert, um zu prüfen, inwieweit auch Museumsproben mit gealterter DNA mit Hilfe der diagnostischen Positionen zugeordnet werden können. Die Bestimmung mittels morphologischer und genetischer Merkmale wird diskutiert, und die Bestimmung kritischer Proben mittels Stammbaum (= genetischer Distanz) und mittels diagnostischen Positionen wird verglichen.