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蝴蝶酯酶同工酶的系统学研究(鳞翅目、蝶亚目)

郭晓霞  
【摘要】:分类学是人类认识自然、探索事物本质及其规律的基本方法之一。近年来, 分子生物学技术和生化技术的不断发展和完善,为分类学和系统学的研究提供了 新的方法和技术。其中同工酶电泳技术已成为鉴定物种和研究系统发育的重要 生化手段之一。 蝴蝶是人们熟知的观赏型昆虫,同时也是重要的传粉昆虫,其幼虫是重要的 农林害虫之一,因而人们对其研究也较为广泛,但运用同工酶电泳技术对该类群 进行分类的研究,在国内尚无先例。本文运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对鳞翅目 蝶亚目7科23属的31种蝴蝶进行了酯酶同工酶的系统学研究,同时分析了菜粉 蝶各虫期EST同工酶酶谱,并对采样较多、酶型简单的几种蝴蝶进行了酶谱遗传 结构分析,研究结果表明: 1,蝴蝶酯酶同工酶具有多态现象。朴喙蝶、莱粉蝶、金凤蝶EST位点数目为 2—3个,每个位点上有1—4个等位基因;碧凤蝶EST位点数目为4个。 2.通过对同种不同个体、性别间EST同工酶酶谱的比较分析,发现同种内不 同性别、不同个体间均存在差异,且性别差异大于个体差异。这种差异在酶谱上 表现为酶带数目、酶活性的变化上,但酶谱表现出的主带很少甚至没有性别的特 征性变化。 3.线蛱蝶亚科线蛱蝶属(Limenitis)和环蛱蝶属(Neptis)7种蝴蝶EST同工 酶酶谱存在着种间和属间差异,但均有种、属特有的酶带和迁移率。运用聚类分 析得出的聚类图显示出实验个体亲缘关系的远近程度,其结果与蝴蝶形态分类上 种、属的划分相吻合。本文认为EST同工酶对近缘种类的区分具有鉴别上的真正 意义。 4.凤蝶亚属、华凤蝶亚属和翠凤蝶亚属的酶谱具有一定差异,其差异大小与 它们所处分类地位相符。柑橘凤蝶的春型种和夏型种酶谱差异不大,仅在酶带数 目(次带)及酶活性上有差别,符合其“型”的划分。同时证明EST在亚属内具有某 些共性。 5. 闪蛱蝶亚科紫蛱蝶属(Sasakia)、闪蛱蝶属(Apatura)、脉蛱蝶属(Hesti- na)、帅蛱蝶属(Sephisa)、迷蛱蝶属(Mimathyma)和猫蛱蝶属(Timelaea)6属7个 种类的EST酶谱比较发现猫蛱蝶属较为独立,聚类分析结果也显示出该属与其它 5属亲缘关系较远,本文对其分类地位提出疑问,有待于作进一步的研究。 6.菜粉蝶各虫期EST同工酶谱存在差异,酶带数目的趋势基本上是从卵至 成虫依次减少,此结果表明昆虫个体发育过程中不同时期可能有不同的酶位点得 到表达,以适应生理上的需求。EST同工酶酶谱的变化可以作为菜粉蝶个体发育 过程中的生化指标之一。 本文还需指出的是同工酶电泳技术只是众多研究方法中的一种,尽管这种方 法有许多优点,却不可避免地有一些难以克服的局限性,因此,应在充分认识和理 解同工酶技术优点的基础上,结合形态学、行为学、生态学等以及其它生化技术的 研究,才能真正使同工酶这一技术为分类学及系统学的研究起到积极作用。


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