● 摘要
昆虫分类学现阶段已形成区系研究、系统发育研究、分类方法和技术的应用研究三个独立的研究方向。无论是区系研究,还是系统发育研究,都需要对昆虫进行全面的了解。借助现代新技术,人们可以了解昆虫的各个层面,包括超微结构特征、生理特征、生化特征、遗传特征。生化特征(利用同工酶电泳技术)因其准确、专一并可不同程度地直接反映遗传物质的结构而为广大分类学者所接受。 金龟子总科(Scarabaeoidae)隶属于鞘翅目多食亚目,该科种类繁多,在鞘翅目中是较大的类群之一,我国目前记录了1300余种。由于我国幅员广大、地势复杂、气候自寒带到热带,金龟子的区系工作、系统发育研究过去做得还很不够。运用同工酶电泳技术对该类群进行分类系统学的研究,在国内、外尚无先例(资料截止2000年3月)。本文运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对金龟子总科的5科24种金龟子进行了酯酶同工酶系统学研究,同时对采样较多的鳃金龟科7种、丽金龟科5种、花金龟科4种应用等位酶知识进行了酶谱遗传结构的推测和分析。研究结果如下: 1.从金龟子总科4科酶谱的比较发现,丽金龟科的酶带基本上集中在快速泳动区和慢速泳动区,二区之间无任何酶带,所以从整个酶谱上看,基本分为两个区域;花金龟科的酶带全部集中在慢速泳动区;鳃金龟科中除夏鳃角金龟属集中在快速泳动区外,其余各种均分散于这两区之中;金龟子科酶谱表现出明显的特征,酶带不仅数目很多,在10条以上,而且酶带染色很深,区带也宽,很可能酯酶在本科表现出很高的活性,因仅研究一种未敢做定论。 2.金龟子总科EST同工酶具有较高的多态性和复杂的遗传结构。推测该总科以乙酸萘酯为底物的酯酶,除未发现杂合子无法确定的以外,基本为单体酶和二体酶。对于鳃金龟科7种进行酶谱遗传结构分析,发现控制EST的基因位点数是2~5个,鳃金龟亚科夏鳃角金龟属、云斑鳃金龟属、齿爪鳃金龟属3属各自位点数是2、3、5,哦鳃金龟亚科3个;对丽金龟科5种分析发现除铜绿异丽金龟的位点数是4个外,其它种类都为2个;对花金龟科4种分析发现位点数为4个。 3.金龟子总科的受精卵卵粒较大,肉眼可见.酶谱显示的酶带与整体相同,但明显少于整体的数目. 4.三龄幼虫与成虫EST同工酶酶谱之间的差异远小于种间差异。幼虫和成虫在酶谱上非常相似,具相同的基因位点,无异这种方法为金龟子幼虫子的分类提供了一条快速、准确的途径。 5.金龟子总科同种群内的不同性别、个体间的EST同工酶酶谱有一定差异,表现在酶带数目上。不同性别,也就是雌雄两性之间差异可能是伴性基因的作用,而同性别个体间酶谱差异可能主要是同一位点来自父母本的两个等位基因的不同造成的。同种同性别的不同个体和雌雄个体间存在差异,而且性别差异明显大于同性个体间的差异,但这种差异远小于种间差异。 6.金龟子同一个体不同体段EST同工酶酶谱存在一定程度的差异,原因可能是同一个体的不同体段(不同器官组织)酶位点的表达有时可能不同,某些酶位点只在特定的器官组织中表达,显出活性,以适应特定的生理功能,而且某些酶位点的活性在同一个体的不同组织中可以明显不同。所以,用EST进行分类时要采用相同的组织器官。需要注意的是,金龟子的股节在电泳时未发现任何酶带,是酶活性太弱、含量太低无法检出,还是无酯酶的存在,需要进一步研究。 7.同种不同地理种群间EST同工酶酶谱的差异可能是由于环境因子的结果,也可能是由于不同地域间基因流阻断所致,因工作量有限,不能下定论。 8.对金龟子总科3个科不同属种运用聚类分析得出聚类图,显示不同种、属的亲缘关系,其结果与形态变化成正相关。
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