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A molecular phylogeny and divergence times of the weevil tribe Apionini (Brentidae, Curculionoidea, Coleoptera)

Winter, Sven (2016) A molecular phylogeny and divergence times of the weevil tribe Apionini (Brentidae, Curculionoidea, Coleoptera).
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Fiedler, Konrad
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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29115.01385.762465-0

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Abstract in English

Apioninae (Brentidae, Curculionoidea, Coleoptera) are highly divers and with ca. 2200 species the second biggest group of weevils within the superfamily Curculionoidea. The systematic position of Apioninae within the superfamily Curculionoidea as well as the systematic classification within has been discusses for decades, but extensive phylogenetic studies are still missing so far. To investigate the phylogeny within Apioninae, especially within the tribe Apionini, I used a molecular dataset of five marker genes (COI, CytB, Ef1α, mt 16S rRNA and nc 28S rRNA). 119 species from all subtribes within Apionini, (except Metapiina and Prototrichapiina) were included in the present study. The resulting maximum- likelihood tree confirms Apioninae as subfamily within Brentidae. It also shows nearly all subtribes as monophyla, except Synapiina, Kalcapiina and Aspidapiina based on the classification system of Bouchard et al. (2011). Strongly supported sistergroup relationships between many subtribes were identified for the first time, however deeper nodes are still not supported with high bootstrap values. Divergence time estimation using an uncorrelated lognormal relaxed-clock model shows Apioninae occurred for the first time during the mid-Cretaceous followed by a rapid radiation, possibly triggered by the diversification of flowering plants (angiosperms). This study is the most comprehensive till today and indicates the need of taxonomic revision for the subtribes Synapiina, Kalcapiina and Aspidapiina and some genera within Aplemonina, Oxystomatina and Exapiina. It also provides a solid base for future examinations on host plant associations and their impact of the diversification of angiosperm-related apionine weevils.

Schlagwörter in Englisch

Apioninae / Apionini / subtribes / phylogenetic relationships / divergence times / host plants association

Abstract in German

Apioninae (Brentidae, Curculionoidea, Coleoptera) sind eine hoch diverse und mit ca. 2200 Arten die zweitgrößte Gruppe von Rüsselkäfern innerhalb der Überfamilie Curculionoidea. Die systematische Position der Apioninae innerhalb der Curculionoidea, sowie die systematische Gliederung innerhalb der Apioninae wurde in den letzten Jahrzehnten immer wieder diskutiert, umfangreiche phylogenetische Studien stehen jedoch aus. Um die Phylogenie innerhalb der Apioninae, insbesondere innerhalb des Tribus Apionini, zu untersuchen, habe ich einen molekularen Datensatz aus fünf Markergenen (COI, CytB, Ef1α, mt 16S rRNA und nc 28S rRNA) verwendet. 119 Arten aus allen Subtribus innerhalb der Apionini (außer Metapiina und Prototrichapiina) wurden in der aktuellen Studie berücksichtigt. Der resultierende Maximum-Likelihood Baum bestätigt die Position der Apioninae als Unterfamilie der Brentidae. Er zeigt außerdem, nahezu alle Subtribus basierend auf der Einteilung von Bouchard et al. (2011) als Monophyla, ausgenommen Synapiina, Kalcapiina und Aspidapiina. Zum ersten Mal konnten gut unterstützte Schwesterngruppenbeziehungen zwischen vielen Subtribus identifiziert werden. Tieferliegende Knoten zeigen jedoch weiterhin nur geringe Unterstützungswerte. Schätzungen der Divergenzzeiten mittels eines „uncorrelated lognormal relaxed- clock“ Modells zeigen, dass auf das erste Auftreten der Apioninae in der mittleren Kreide eine schnelle Radiation innerhalb dieser Gruppe erfolgte, beeinflusst vermutlich durch die Diversifikation der Blütenpflanzen (Angiospermen). Die Studie ist die umfangreichste Arbeit bisher und zeigt die Notwendigkeit einer taxonomischen Überarbeitung für die Subtribus Synapiina, Kalcapiina und Aspidapiina, sowie für einige Gattungen innerhalb der Aplemonina, Oxystomatina und Exapiina an. Sie bietet außerdem eine solide Basis für kommende Studien zur Untersuchung der Wirtspflanzennutzung und deren Einfluss auf die Diversifikation von Blütenpflanzen bewohnenden Rüsselkäfern der Unterfamilie Apioninae.

Schlagwörter in Deutsch

Apioninae / Apionini / Subtribus / phylogenetische Beziehungen / Divergenzzeiten / Wirtspflanzennutzung

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Winter, Sven
Title: A molecular phylogeny and divergence times of the weevil tribe Apionini (Brentidae, Curculionoidea, Coleoptera)
Umfangsangabe: 38 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Zoologie
Publication year: 2016
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Fiedler, Konrad
MitbetreuerIn: Letsch, Harald
Assessor: Fiedler, Konrad
Classification: 42 Biologie > 42.75 Insecta
AC Number: AC13037565
Item ID: 40797
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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