夜蛾科部分属种昆虫酯酶同工酶的比较研究

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现代科学发展趋势之一,是学科与学科间的日益渗透与交流,从生物学的范围来讲,分类、形态(包括微形态),生态、生理、生化、遗传、细胞等分支学科,在其发展的初期,几乎是各自独立的,但随着知识的扩大,研究工作的深入,不同学科之间的联系与渗透便愈来愈密切,分类学原来仅和形态学密切结合,但是现在的生态学、遗传学和细胞学等的研究已经和分类学相结合,这些学科的研究成果已经渗透到分类学的范畴,为分类学增加了新的内容,生理学和生物化学也已与分类学密切的接触,种内、种间与种下类型的生理与生化特征的研究资料,正在逐渐增多。因此新的分类学已从旧的分类学的狭隘形态学观点,发展到广义的生物学观点,即综合分类学。目前,生物分类依据已渐由形态解剖、胚胎发育、生理生态、地理分布等特征,深入到细胞、遗传、生物化学、数学、电光学、声学、亚显微结构以至于分子水平。从理论上讲,分类学任务也逐步由识别物种,科学归类,而深入发展到进行系统分类,系统发育和进化研究。 夜蛾科(Noctuidae)隶属于昆虫纲鳞翅目异脉亚目,是鳞翅目中最大的一科,包括2万多种,其中有些是重要的经济昆虫,是粮食作物、果树及经济作物的害虫。由于夜蛾科种类多,形态特征区分又不很明显。这给分类,特别种和种下分类带来麻烦,而幼虫和蛹的识别就更为困难。仅靠外部形态特征和生态差异,是很难解决的,更不用说更深层次的研究。利用同工酶电泳技术能够很好的解决这一难题。同工酶的研究是从基因产物认识基因的存在及表达,由生化表现型来推断其基因型,将宏观的遗传现象结合到分子水平,为分类学提供了更为精确的依据,并进一步地为进化论提供了可靠的科学依据,甚至对害虫防治,以及害虫产生抗药性机理的探索也具有重要意义。 在系统分类学中同工酶电泳方法是应用最为广泛的一种分类方法。利用它不仅可以鉴定物种,区分近缘种,探查隐种,更重要的是可揭示种群的遗传结构,阐明种群、种的亲缘关系。截止1999年,我国昆虫同工酶得到研究的类群达11目百余种,但对于鳞翅目夜蛾科昆虫,报道较少,特别是国内,基于这种情况,本文利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对采自陕西地区夜蛾科5亚科18属35种夜蛾 且的酯酶同工酶进行了比较研究,以探讨它们用于分类的价值,以期为夜蛾科的分类提供科学依据。 本文在对国内外鳞翅目昆虫同工酶研究概况进行简要综述的基础上,着重在以下几方面进行了研究: (l)酯酶同工酶的体段、性别、地域和个体变异:主要对同种不同体段,同种不同性别,同种不同地理区域的个体,同种不同个体进行了酯酶同工酶的酶谱,迁移率等方面的研究,发现同一个体不同体段酶谱有差异,但小于种间差异。不同性别及同一性别不同个体的酶谱也有所不同,但这种差异远小于种间差异。另外,不同地理区域种群之间也存在差异,但远小于种间差异。 (2)酯酶同工酶的分类价值:分析了35种夜蛾不同属,种的酯酶同工酶,结果发现不同种夜蛾所显示的酶带数目、带型都有明显差异,但同属不同种间的差异小于不同属种间的差异。同亚科不同属种问的差异小于不同亚科属种问的差异。同时不论属问或属内种问EST同工酶酶谱差异与形态变化成正相关。可以肯定,酯酶同工酶在夜蛾科较低阶元中具有重要分类价值。 (3)运用数值分类方法对各属种夜蛾的酯酶同工酶迁移率进行了欧氏距离计算,在此基础上进行了聚类分析。结果发现,利用聚类分析法对同工酶谱带进行分析有一定的应用价值。 另外,在研究结果的基础上,对同工酶作为遗传标志物的优点等方面进行了较为深入探讨,同时对同工酶变异实质,同工酶电泳图谱分析的知识和方法进行了总结。
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