中国裳凤蝶属分子分类学研究（鳞翅目：凤蝶科）
【摘要】：
裳凤蝶属是蝴蝶中最富自然美的鸟凤蝶类Birdwing butterflies三个属之一，在中国蝴蝶资源中有着特别重要的意义。本文主要进行中国裳凤蝶属分子生物学分类研究，以探明裳凤蝶属物种群、种、亚种及型的分子鉴别特征、遗传分化及亲缘关系，为中国蝴蝶的分子生物学研究奠定基础，促进蝴蝶资源的可持续利用。
在综述部分简要介绍了世界与中国裳凤蝶分类研究的历史与现状，外生殖器分类研究中存在的困难与问题，裳凤蝶属的分类系统，分子生物学方法在昆虫系统学中，特别是在蝴蝶分类研究中的应用。
研究材料包括产自中国大陆的裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild 1～6个不同斑型；产自台湾的裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild的1、3、4斑型(隶属于T. helena group)；金裳凤蝶指名亚种Troides aeacus aeacus (Felder et Felder)，台湾亚种T. aeacus formosanus Rothschild；与荧光裳凤蝶Troides magellanus (Felder et Felder)(隶属于T. aeacus group)；产自印度尼西亚的摩鹿加裳凤蝶Troides criton Felder，小斑裳凤蝶Troides haliphron Boisduval(隶属于T. haliphron group)。以太白虎凤蝶Luchdorfia taibai Chou(=L. longcaudata Lee)作为分析参照外群。
结合形态分类与雄性外生殖器研究，用6条引物对裳凤蝶属上述5种、3亚种、6个斑型、外群太白虎凤蝶的15个样本进行了RAPD分析，并进行了部分种、型的COII和ND5序列测定及聚类分析，得到如下主要结论：
1．产自中国大陆各地的裳凤蝶污斑亚种T. helena spilotia Rothschild，雄性后翅亚缘区出现的1-6黑斑，属显性遗传，按照遗传距离与聚类分析分为三个基本型，分别命名为：①一斑型T. helena spilotia forma unipunctata，后翅亚缘区1个黑斑，大小稳定，个体数量最多；②多斑型T. helena spilotia forma polypunctata，后翅亚缘区5-6个斑，大小稳定，个体数量较多；③少斑型T. helena spilotia forma oligopunctata，后翅亚缘区2-4个黑斑，大小不一，属于一斑型与多斑型的过渡阶段。
2．根据RAPD分析和mtDNA的ND5测序结果显示，裳凤蝶属Troides (s. st.)4个物种群的亲缘关系为：T. haliphron group + T. amphrysus group + (T. helena group + T. aeacus group)，T. helena group与T. aeacus group关系最近，聚为一支，与其它2个物种群独立发展。
3．裳凤蝶污斑亚种Troides helena spilotia Rothschild的大陆居群与台湾居群已存在很大的遗传分化，证明地理隔离，岛屿效应促进了裳凤蝶属种、亚种的分化，也是多岛国家或地区，如印度尼西亚，裳凤蝶属等蝶类资源特别丰富的原因。
4．首次采用改进的CTAB法提取裳凤蝶基因组DNA，所提样品完全可以满
足RAPD及线粒体DNA的扩增。
5.RAPD是分析裳凤蝶属种、型遗传分化的一种优良的分子标记，具有快
速、准确的特点。
6.NDS序列测定是研究裳凤蝶属物种群遗传分化、构建系统发育树的快速、
有效的方法。
【关键词】：裳凤蝶属 鸟凤蝶类 分子生物学 分类 中国 【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：Q969
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2003.101412
【目录】：
- 第一章 文献综述11-23
- 1.1 裳凤蝶属的分类地位与物种群划分11-12
- 1.2 世界裳凤蝶属分类研究历史与现状12-16
- 1.3 中国裳凤蝶属分类研究历史与现状16
- 1.4 裳凤蝶属形态与外生殖器分类研究中存在的困难与问题16-17
- 1.5 分子生物学在昆虫分类中的应用17-21
- 1.5.1 DNA-DNA杂交17-18
- 1.5.2 RFLP分析18
- 1.5.3 RAPD分析18-19
- 1.5.4 DNA指纹图谱技术19
- 1.5.5 DNA序列测定19-20
- 1.5.6 AFLP技术20
- 1.5.7 SSCP和DSCP分析20-21
- 1.6 分子生物学技术在蝴蝶分类研究中的应用21
- 1.7 论文研究思路21-23
- 第二章 材料与方法23-33
- 2.1 实验材料23
- 2.2 仪器和试剂23-24
- 2.2.1 仪器23-24
- 2.2.2 试剂24
- 2.3 单个虫体基因组DNA的提取24-25
- 2.4 检测提取的DNA25-27
- 2.4.1 凝胶电泳检测法25
- 2.4.2 紫外分光光度计检测法25-27
- 2.5 RAPD条件优化及体系建立27-30
- 2.5.1 RAPD扩增条件优化28-29
- 2.5.2 Mg~(2+)浓度29
- 2.5.3 模板浓度29
- 2.5.4 dNTPs浓度29
- 2.5.5 引物浓度29
- 2.5.6 Taq DNA聚合酶浓度29
- 2.5.7 退火温度29
- 2.5.8 预变性时间和模板变性温度29-30
- 2.5.9 循环次数30
- 2.5.10 RAPD扩增体系的建立30
- 2.6 引物筛选30
- 2.7 RAPD分析裳凤蝶种、亚种、斑型的遗传多样性30
- 2.7.1 裳凤蝶同一斑型内、金裳凤蝶二亚种内DNA多态性检测30
- 2.7.2 裳凤蝶种、亚种、型间DNA多态性检测30
- 2.8 扩增产物的琼脂糖凝胶电泳和结果处理30-31
- 2.9 裳凤蝶的mtDNA特异区段扩增及序列测定31-33
- 2.9.1 特异引物设计31
- 2.9.2 目的片段PCR扩增31
- 2.9.3 DNA特定区段扩增原理31
- 2.9.4 退火温度的确定31-32
- 2.9.5 确定扩增体系各个参数32
- 2.9.6 PCR产物的检测32
- 2.9.7 序列测定32
- 2.9.8 用Blast软件在NCBI中搜索同源序列和数据处理32-33
- 第三章 中国裳凤蝶形态分类研究33-38
- 3.1 裳凤蝶33-35
- 3.1.1 裳凤蝶污斑亚种34-35
- 3.2 金裳凤蝶35-36
- 3.2.1 金裳凤蝶指名亚种35-36
- 3.2.2 金裳凤蝶台湾亚种36
- 3.3 荧光裳凤蝶36-38
- 第四章 分子生物学研究38-61
- 4.1 模板DNA检测结果38
- 4.2 RAPD条件优化结果38-41
- 4.2.1 Mg~(2+)浓度38-39
- 4.2.2 模板浓度39
- 4.2.3 dNTPs浓度39-40
- 4.2.4 引物浓度40
- 4.2.5 Taq DNA聚合酶浓度40-41
- 4.2.6 退火温度41
- 4.3 RAPD扩增体系的建立41-42
- 4.4 特异扩增退火温度筛选结果42-43
- 4.5 裳凤蝶DNA的RAPD结果与分析43-54
- 4.5.1 同一斑型内和亚种内多态性检测结果43-47
- 4.5.2 裳凤蝶与太白虎凤蝶种、亚种、型间多态性检测47-50
- 4.5.3 聚类分析50-54
- 4.5.3.1 Nei氏遗传距离及聚类图50-53
- 4.5.3.2 欧氏遗传距离及聚类图53-54
- 4.6 裳凤蝶DNA序列分析结果54-61
- 4.6.1 金裳凤蝶与裳凤蝶三个斑型的COII测序结果和同源序列检索54
- 4.6.2 裳凤蝶4个物种群ND5测序结果与同源序列检索54-60
- 4.6.3 系统树60-61
- 4.6.3.1 CoII系统树60
- 4.6.3.2 ND5系统树60-61
- 第五章 结论与讨论61-64
- 5.1 实验结论61
- 5.2 讨论61-64
- 5.2.1 裳凤蝶属物种群划分与亲缘关系62
- 5.2.2 RAPD聚类62
- 5.2.3 改进干标本提取方法62-63
- 5.2.4 特异性扩增Taq DNA聚合酶的应用问题63-64
- 参考文献64-73
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