● 摘要
随着科学研究的深入,传统的形态分类方法已不能圆满解决分类学中的一些问题,人们不得不借助从相关学科中获得的分类性状进行有关研究,在实验分类学种同工酶电泳方法是应用最为广泛的一种分子分类方法,利用它不仅可以鉴定物种,区分近缘种,探查隐种,更重要的时刻揭示群种的遗传结构,阐明种群、种的亲缘关系。 截至一九九六年,我国昆虫同工酶得到的研究的类群达11 目百余种,但对于近缘种现象十分普遍的蟋蟀总科昆虫,却未见有关报道,基于这种情况,本文利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对采自我国西北地区的3科7属共计16种蟋蟀 的酯酶、苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的同工酶进行比较研究,并以酯酶同工酶为主,对棺头蟋属进行了重点分析,这些研究旨在阐明上述五种酶的同工酶在蟋蟀总科不同阶元中的变异情况,探讨了酶谱及由酶谱分析所得的等位基因频率等资料的分类学价值和适用范围,以期为蟋蟀总科的分类提供科学的依据。 本文研究结果表明酯酶同工酶在蟋蟀总科中变异很大,其酶谱可分为Ests(慢)和EstF(快)两个区,其中Ests又可进一步分组。控制蟋蟀可昆虫的酯酶同工酶的位点至少有三个,EstF区中,最靠近负极的一组酶带与其他各组明显分开,依据酶谱分析原则,可推测这组酶带是受一个独立的位点控制的,斗蟋属Velarifictorus酯酶酶谱中第一组酶带与其他各组也是明显分开的,推测这组酶带也是受一个位点控制的。其余酶带变异很大,至少应由一个位点编码。酯酶同工酶在蟋蟀科不同阶元之间均有差异,属间酶谱差异大于种间的差异,属内形态差异明显的种,其酶谱差异十分明显,而外形特征较相似的种,去酶谱也十分相似,表明随分析的酶类的酶谱差异与相应种类外形特征差异之间具有一定的相关性,酶谱表性特征和酶谱扫描等分析均表明多伊棺头蟋Loxoblemmus doenitzi 较稳定,而石首棺头蟋L.equestris遗传结构复杂,值得深入研究。 苹果酸脱氢酶在蟋蟀总科中变异较小,在不同阶元及不同种群中的变异情况不尽形同,形态近似种间苹果酸脱氢酶酶谱比较相似,如石首棺头蟋与泰康棺头蟋L.taicoun 的酶谱仅显示一条带,乳酸脱氢酶同工酶在蟋蟀总科中的变异也较小,仅在属以上阶元中存在明显差异,故不宜单独用于分类学研究,应与其他酶类结合应用。过氧化酶同工酶谱简单,酶带少,过氧化酶同工酶谱上酶带多,但酶谱不太稳定。 酶谱表型特征包括带数、酶带迁移率及酶带染色强度和酶带分布组合等与由酶谱分析所得的编码酶的等位基因频率等资料有不同的分类学价值和适用范围。对于形态差异明显的种、属,但从分类角度出发,酶谱表型特征及具有鉴别形状的性质,而对于外形特征近似的种群,引起酶谱也较相似,故应调查大量个体,以找出酶谱带的分布规律,同时结合扫描及聚类分析等方法对类群进行研究。若要以同工酶方法来揭示类群的遗传结构及阐明类群间的亲缘关系等,调查大量个体以统计等位基因频率则是必不可少的。 同工酶方法的正确使用基于对同工酶电泳图谱的准确判读与解释,本文对同工酶电泳图谱分析的知识和方法进行总结,以酶谱分析原则的方式列出,同时,对我国昆虫同工酶研究的概况和直翅目昆虫(重点是蟋蟀总科)的同工酶在国内外的研究状况作了概述。 最后,必须明确指出的是同工酶方法并非是万能的,它必须与其他方法结合使用才能解决问题,离开了生态学、地理学、行为学和细胞学等资料,单纯的同工酶资料将毫无意义。
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