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题目:日本弓背蚁亲系识别行为的研究

关键词:日本弓背蚁,亲系识别,社群生活史,进攻行为,同工酶电泳,随机引物扩增DNA多态性

  摘要

  亲系识别在昆虫个体间的通讯协作和繁衍等的社会生活中和维持社群的生命力方面具有重要作用。亲系识别作为当前社会昆虫学研究中的五大热点之一,不少学者已综合应用气相色谱和行为观察方法分析了识别的现象、能力及其化学本质,但在揭示其遗传背景方面,利用电泳方法和分子生物学方法的研究报道较少,国内在这方面的研究目前仍属于空白。本文对采自西安地区陕西师大校园、西安市植物园和长安县的不同巢日本弓背蚁(Camponotus japonicus Mayr)这一亚洲地区广布种的亲系识别行为进行了观察描述,并结合同工酶电泳和RAPD实验,对亲系识别进行了综合研究。本研究与该领域国际最新水平接轨,首次在国内对蚂蚁的社会行为进行宏观与微观相结合的综合研究,填补了我国在社会昆虫学和行为学研究中的一些空白,同时也为亲系识别行为及其机制提供了一些佐证和见解,即以不完善了亲系识别理论。 社群生活史观察结果表明,该种蚁以单蚁后社群存在、蚁后终身只交配一次,在社群的发展过程中不但有个体品型的分化,而且出现了年龄多型现象,蚁后在社群气味的形成中具有重要作用。 进攻行为测试表明,巢间距大于150米以后,巢间个体间进攻性明显加强,进攻性差异与地理距离有一定相关性,提示该种蚁社群封闭型极强,一次婚飞最远距离在150米左右;进攻行为测试在蚂蚁近缘种的分类上也有重要应用价值。 酯酶、苹果酸脱氢酶、淀粉酶同工酶电泳结果显示进攻性差异与巢间遗传距离有一定相关性;酯酶与苹果酸氢酶可充分应用于较低阶元分类;在行为学中也有较大的应用价值。 RAPD实验利用七个长度为10个碱基的随机引物对不同巢蚂蚁的基因组DNA进行了扩增,结果表明,RAPD扩增出的多态性位点多于同工酶电泳多态性位点;巢间距与遗传距离没有太大相关性,而遗传距离与识别差异有一定相关性,提示在该蚁的识别行为受遗传与环境因素共同影响,其中遗传因素的影响较大。RAPD技术可从份检测出个体间的亲缘关系在蚂蚁社会行为及分类中有很大的应用价值。