现代技术在昆虫学中的应用
昆虫学中的昆虫的基因编辑与转基因技术
昆虫学中的昆虫的基因编辑与转基因技术昆虫学作为生物学的一个分支，研究昆虫的生态、分类、生理和行为等方面。
随着科学技术的进步，昆虫学研究中的基因编辑与转基因技术也引起了广泛的关注。
本文将探讨昆虫学中的这两个重要话题，揭示其对昆虫研究和可持续发展的潜在影响。
一、基因编辑技术在昆虫学中的应用基因编辑技术是指通过对基因组DNA中的特定位置进行定点改变，以实现对基因功能的精确调控的一种技术手段。
在昆虫学中，基因编辑技术具有广泛的应用前景。
1. 育种改良基因编辑技术可以用于昆虫的育种改良。
通过编辑昆虫基因组中的关键基因，科学家能够选择或消除不利基因，从而提高昆虫的抗性、适应性和生产力等特征，为农业和生态系统的可持续发展提供支持。
2. 疾病防控昆虫传播的疾病给人类和动植物健康带来了严重威胁。
利用基因编辑技术，科学家可以针对昆虫传播的疾病相关基因进行改造，从而减少病媒昆虫的传播能力，控制疾病的传播范围和速度，为疾病的防控提供新的解决方案。
3. 昆虫行为研究昆虫的行为对于其生态和适应性具有重要影响。
基因编辑技术可以帮助科学家研究昆虫行为的生物学基础，揭示昆虫行为的机制和规律，为生态系统的保护和管理提供依据。
二、转基因技术在昆虫学中的应用转基因技术是将异种基因导入昆虫体内，使其获得新的特征或功能。
在昆虫学研究中，转基因技术有着重要的应用价值。
1. 害虫控制昆虫害虫对农作物的侵害导致农业生产的损失严重。
利用转基因技术，科学家可以将具有杀虫作用的基因导入昆虫体内，从而使昆虫获得耐虫或防虫特性，实现对害虫的有效控制，减少农药的使用，降低对环境的污染。
2. 生物安全研究昆虫在生态系统中的角色和地位至关重要。
通过转基因技术，科学家可以向昆虫导入特定基因，使其在生态系统中起到监测、修复或保护的作用，增强生态系统的稳定性和抵抗能力。
3. 生物控制昆虫在生物控制中具有重要地位。
利用转基因技术，科学家可以改造昆虫的生殖能力、寿命、生长发育等特征，从而实现对害虫和传播疾病昆虫的生物控制，减少化学农药的使用，提高生物控制效果。
昆虫生态学研究的新方法
昆虫生态学研究的新方法Introduction昆虫生态学是对昆虫在自然环境中的行为、生态学特征和相互作用的研究。
这个学科在许多领域都有着广泛的应用，包括农业、林业、环境保护、医学和生物安全等领域。
随着科技的不断发展，人们对于昆虫生态学研究的要求也逐渐增加，同时，为了更好地开展昆虫生态学研究，很多新的方法也应运而生。
Classifications1. DNA metabarcoding传统的昆虫生态学研究方法包括实地调查和标本分类学研究。
但这些方法受到了时间和经费的限制，因此不适用于大规模调查。
此时，DNA metabarcoding 技术的出现就为我们提供了一个新的解决方案。
简单来说，DNA metabarcoding 技术是一种通过 DNA 分析群落中的生物成分的方法。
它可以通过简单的高通量测序方法，同时分析多种不同的组织样品中的所有生物序列。
因此，该技术在昆虫群落调查和分析中被广泛应用。
2. 光学显微镜技术光学显微镜技术是一种利用显微镜观察昆虫结构和特征的技术。
随着2D、3D和4D技术的发展，这种技术已成为无论是基础研究还是应用研究都不可或缺的工具。
该技术可用于观察昆虫的身体组织、表面纹理、胚胎发育、细胞结构和脑部连接，还可以帮助我们了解昆虫与周围环境的交互方式。
3. 稳定同位素技术稳定同位素技术是一种通过稳定的同位素质量分析，了解生物体平衡和交互的技术。
例如，通过测量均衡同位素标志物（如碳和氮）的比率，可以确定昆虫在自然环境中的营养基础。
4.遥感技术遥感技术是利用卫星和飞机等遥感方法来获取和解释地面信息的技术。
该技术被广泛应用于调查和分析地表覆盖和使用、土地利用变化和生态系统变化。
在昆虫生态学研究中，遥感技术可用于评估昆虫栖息地和食物资源的变化，以及昆虫种群和群落的空间分布情况。
5. 计算机模拟计算机模拟是一种通过数学模型来模拟昆虫生态系统的特定方面的方法。
现代计算机显然能够提供强大的计算能力，完成大量运算。
扫描电镜技术在昆虫研究中的应用
扫描电镜技术在昆虫研究中的应用昆虫世界是一个神秘而精彩的领域，不仅包含了数量庞大的物种，还涵盖了许多有趣的生理学、生态学和进化学现象。
在了解这些现象的过程中，科学家们探索了很多方法，其中使用扫描电镜技术的研究在昆虫学领域中发挥着越来越关键的作用。
扫描电镜是一种利用电子束扫描样品表面，依据反射和散射原理记录显微结构影像的技术。
与传统的光学显微镜相比，扫描电镜具有更高的分辨率和更大的放大倍数，可以观察到更细小的物体结构。
因此，扫描电镜技术在昆虫学研究中的应用范围极其广泛。
首先，扫描电镜技术可以帮助昆虫学家观察昆虫的清晰图像。
通过电子束的扫描和显微镜的观察，昆虫的各个部位和器官的特征可以被准确地记录和分析。
例如，昆虫的翅膀、口器、触角、毛发、生殖器和复眼等结构都可以被清晰地观察到。
这些结构的数据记录不仅可以使昆虫分类学的识别系统更加准确，还可以为昆虫行为学、生态学和进化学等领域的研究提供更多的基础数据。
其次，扫描电镜技术也可以用于昆虫的生理学和生态学研究。
例如，使用扫描电镜技术研究昆虫的呼吸系统，可以更准确地观察到昆虫的呼吸器官的特征。
不同类型的昆虫的呼吸器官大小和形态变化较大，这些变化与不同的生态环境和生活习性息息相关。
因此，扫描电镜技术可以分析这些昆虫的呼吸器官的变化，为研究昆虫适应不同环境的适应机制提供数据支持。
扫描电镜技术还可以用于昆虫的行为学研究。
例如，扫描电镜技术可以帮助昆虫学家观察昆虫的触角表面的化学感受器官的结构和特征，这对于研究昆虫的化学通讯和行为起重要作用。
通过分析感受器官的类型和数量，可以进一步了解昆虫的交配方式，食性和社会等行为。
此外，扫描电镜技术也可以帮助研究昆虫的感觉器官和运动器官的结构，以及昆虫的神经系统变化，这有助于对昆虫行为的解释和预测。
总之，扫描电镜技术在昆虫研究中的应用范围非常广泛。
通过扫描电镜技术的应用，研究人员可以了解昆虫结构的微观特征，生理学和生态学的机制以及行为学现象。
昆虫学研究的新进展
昆虫学研究的新进展昆虫学是生物学中一个非常重要的领域，在近年来，随着科技的进步以及学术交流的日益频繁，昆虫学研究也取得了很多新的进展。
本文将会对这些新进展进行探讨。
一、昆虫仿生学的研究仿生学是生物学、物理学、机械学等学科交叉的一个新兴领域，它通过对自然界的生物和物理现象进行研究与模拟，并将其应用于人类社会的各个领域。
昆虫仿生学就是其中的一种研究方法，它主要是通过模仿昆虫的身体结构、功能和行为等方面，来研究人类社会的各个领域。
在昆虫仿生学的研究方面，科学家们已经取得了很多的成果。
以蚂蚁为例，科学家们发现，蚂蚁可以根据气味、温度、光线、触觉等信息来确定自己在环境中的位置，并且还能够通过简单的规则来协作完成一些复杂的任务。
基于这些发现，科学家们可以将蚂蚁的行为模型应用于人类社会中，例如智能交通系统、物流配送系统等。
二、昆虫生态学的研究生态学是研究生物与环境之间相互作用关系的学科，昆虫生态学就是研究昆虫与环境之间相互作用关系的学科。
昆虫是生态系统中的重要组成部分，它们可以对生态系统的结构和功能产生重要的影响。
在昆虫生态学的研究方面，科学家们已经取得了很多的进展。
例如，在昆虫的食性方面，科学家们发现，不同种类的昆虫对于不同植物的吸食习惯存在差异，这对于生态系统的物种多样性和生产力都有着重要的影响。
又例如，在昆虫的繁殖方面，科学家们发现，不同种类的昆虫对于生殖行为和繁殖周期的适应差异也非常大，这对于昆虫的种群数量和物种多样性都具有重要的影响。
三、昆虫基因组学的研究基因组学是研究生物基因组结构和功能的学科，昆虫基因组学就是研究昆虫基因组的结构和功能的学科。
昆虫是生物界中最多样化的群体，其基因组也同样丰富多样，研究昆虫基因组对于了解生物基因组的演化和功能具有非常重要的意义。
在昆虫基因组学的研究方面，科学家们已经取得了许多的进展。
例如，在昆虫的基因组大小方面，科学家们发现，昆虫的基因组大小与它们的生存环境及生存策略之间有关，例如草食动物和食肉动物的基因组大小就存在很大的差异。
昆虫学中的研究热点和前沿领域
昆虫学中的研究热点和前沿领域昆虫学作为生物学的一个分支，研究着昆虫的形态、分类、生态、行为和演化等方面的知识。
随着科学技术的不断进步，昆虫学也在不断更新和发展，涌现出许多研究热点和前沿领域。
本文将重点介绍昆虫学中的一些热点研究方向和前沿领域。
一、昆虫行为学的研究热点昆虫行为学是昆虫学中十分重要的一个研究领域，研究着昆虫的交配行为、亲代照顾行为、社会行为等方面的内容。
目前，在昆虫行为学中，一些研究热点包括昆虫的声学通信、化学信息传递、视觉系统和群体行为等。
这些研究不仅深化了对昆虫行为的认识，还对人类社会行为的研究有所借鉴作用。
二、昆虫生态学的研究热点昆虫生态学是研究昆虫与其生态环境相互作用关系的学科。
随着全球气候变化和生物多样性保护的重要性日益凸显，昆虫生态学的研究也日渐兴盛。
目前，一些研究热点包括昆虫的功能多样性、生物入侵对昆虫群落的影响、生态系统中的食物链和食物网结构等。
这些研究对于维护生态平衡和保护生物多样性具有重要意义。
三、昆虫分子生物学的研究热点昆虫分子生物学是研究昆虫体内分子机制的学科。
随着分子生物学技术的不断发展，昆虫分子生物学领域也涌现出多个研究热点。
其中，一些重要的研究方向包括昆虫的基因组学、转录组学和蛋白质组学等。
这些研究为了解昆虫的基因调控和进化提供了重要的工具和方法。
四、昆虫的应用研究领域除了昆虫学基础研究外，昆虫的应用研究也日益受到关注。
昆虫作为一种重要的生物资源，具有广泛的应用价值。
例如，昆虫可以作为生物防治的一种手段，用于控制农业害虫和疾病传播媒介；昆虫的食用价值也越来越受到认可，一些国家和地区已经开展了昆虫食品的生产和销售；此外，昆虫还可以作为生物传感器用于环境监测等方面的应用研究。
总结：昆虫学中的研究热点和前沿领域涵盖了昆虫行为学、昆虫生态学、昆虫分子生物学和昆虫的应用研究等多个方面。
这些研究不仅拓展了学科的边界，也为我们深入了解昆虫的形态、功能和进化提供了基础。
昆虫分子生物学研究进展
昆虫分子生物学研究进展随着现代科技的迅速发展，昆虫分子生物学研究也进入了一个全新的阶段。
作为一个极其广泛而又深奥的学科，昆虫分子生物学已经造就了一批批杰出的研究者，并在人们日常生活中起到越来越重要的作用。
本文将会阐述当前昆虫分子生物学领域的一些最新进展和研究方向，以期为读者们带来全方位而又深刻的洞见。
基因编辑技术的出现，使得昆虫分子生物学研究进入了一个全新的时代。
以往较难实现的基因操作，比如说基因敲除、基因改良和基因打标，现在都变得非常容易实现。
于是，在昆虫分子生物学研究中，这些新技术被广泛地运用，成为当前一个非常热门的话题。
这些新技术的到来，不仅大大提高了我们对于昆虫生命过程的认识，而且让我们能够更加准确地预测和控制它们的行为。
另一个颇具影响力的领域是，基于逆向遗传技术的昆虫生殖学研究。
近几年，越来越多的研究人员选择从逆向遗传的角度出发，来探究昆虫的生殖行为。
比如说，有一种叫做“基因驱动技术”的方法，它可以在昆虫的遗传信息中植入一种特别的“杀虫基因”，一旦杂交，则会导致其后代的大规模死亡，从而达到削弱或者消灭某一类型害虫的目的。
这个技术的引入对于减少农业害虫和疾病的传播等方面，将有极其重要的应用价值。
此外，越来越多的应用领域开始对昆虫分子生物学进行介入，其中最为经典的莫过于昆虫嗅觉研究。
昆虫的嗅觉系统在昆虫行为研究中起到了重要的作用，它可以帮助昆虫识别食物、繁殖伴侣，以及避开危险等。
研究发现，昆虫的嗅觉系统比人类的复杂度高出许多倍，而且昆虫的嗅觉系统是很容易被腐蚀或者破坏的。
如果可以将昆虫嗅觉系统的原理运用到某些应用里，例如用于爆炸物或炸药的侦测，那么这些技术便极有前景。
除了上述三个方面以外，昆虫分子生物学研究还有着大量值得关注的细节。
例如昆虫的生长、发育以及现代昆虫学的发展等等。
既然昆虫对于人类来说如此重要，而昆虫分子生物学研究又如此前景十足，那么我们便可以有理由相信，其在未来一定会引起更多学者和研究者的关注。
昆虫学研究的新进展
昆虫学研究的新进展昆虫在地球上占据着重要的地位，在生态环境和食物链等方面扮演着重要的角色。
近年来，随着科技的不断更新，昆虫学研究也取得了很大的进展，这些新进展都为我们更好地了解昆虫的生态和特性提供了有力的支持。
一、基因编辑技术近年来，基因编辑技术取得了长足的进展，这一技术也被用于昆虫研究。
通过基因编辑，研究人员可以专门研究昆虫基因中的特定功能，并对其进行精确调控。
例如，有些昆虫可能对特定物质有很强的反应，基因编辑技术可以帮助研究人员了解反应过程和机制。
此外，这一技术也可以用于昆虫疾病的研究和防治。
二、生态环境研究在生态环境方面，科技的发展也为昆虫学研究带来了新的进展。
例如，昆虫声音检测技术现在使用的主要是基于超声波技术的，智能化探头加上人工智能技术，不仅能够分辨昆虫的性别，还能推断昆虫的活动模式和卫星定位的喜好地点等等。
同时，GPS技术也逐渐成为昆虫研究的重要工具。
研究人员可以通过将昆虫与GPS追踪器连接来跟踪其移动路径和生态环境。
这一技术对昆虫种群和迁徙规律的研究也提供了有力的支持，更好地了解蝗虫，飞蝗，蝗虫，蜜蜂这些昆虫迁徙规律有很重大的作用。
三、虫群智能研究虫群智能是指研究昆虫集体行为的学科。
虫群行为是昆虫生物学一个重要的研究领域。
随着科技的发展，研究人员开始利用虚拟现实、三维打印等技术开展虫群智能研究。
例如，科学家通过模拟模型模拟蚂蚁之间的集体行为，更好地了解蚂蚁的行为模式和决策过程。
这不仅可以加深我们对昆虫集体行为的理解，还可以帮助我们开发出更好的集体智能系统。
四、蛋白质组学研究蛋白质组学是利用生物学、物理学、化学、计算机科学和软件工程学等多种学科交叉学科中的一种。
在昆虫研究中，蛋白质组学可以用于分析昆虫基因组中不同表达的蛋白质，并研究其生态功能和生理特性。
这样，研究人员可以更好地理解昆虫的生态平衡和适应能力。
总之，随着科技的发展，昆虫学研究也获得了很大的进展，基因编辑技术、生态环境研究、虫群智能研究和蛋白质组学研究等技术的应用，为我们更好地了解昆虫生态和特性提供了有力的支持。
基因荧光标记技术在昆虫分子遗传学中的应用
基因荧光标记技术在昆虫分子遗传学中的应用【引言】随着生命科学的不断发展，人们对于昆虫分子遗传学的研究也越来越深入。
其中，基因荧光标记技术是一项颇具前景的技术，其能够有效地标记昆虫身体组织中的特定基因，从而实现对昆虫生命过程的研究。
本文将详细介绍基因荧光标记技术在昆虫分子遗传学中的应用。
【概述】基因荧光标记技术，顾名思义，就是通过标记目标基因，使其表达出与普通基因不同的荧光标记，从而实现对基因表达的直观观察。
在昆虫分子遗传学中，基因荧光标记技术无疑是一项颇具前景的技术，因为它有助于对昆虫的发育、生殖等生命过程进行深入研究。
接下来，我们将从实验流程和应用案例两个方面来介绍基因荧光标记技术在昆虫分子遗传学中的应用。
【实验流程】基因荧光标记技术的实验流程，主要包含以下几个步骤：1. 选择荧光蛋白基因荧光标记技术需要标记昆虫身体组织中的特定基因，因此最先需要选择一种适合的荧光蛋白基因。
一般来说，目前应用最为广泛的是绿色荧光蛋白（GFP），但也可以选择其他荧光蛋白基因，比如红色荧光蛋白（RFP）。
2. 克隆荧光标记基因将选择的荧光蛋白基因与目标基因互为插入，从而得到一个新的荧光标记基因。
3. 转化目标生物体将上述荧光标记基因导入到目标生物体中，促使其表达出标记效果。
在昆虫分子遗传学中，一些常用的转化手段包括基因枪法、昆虫杆状病毒表达系统、Baculovirus表达系统等。
4. 观察样本将标记了荧光基因的生物组织制备成样本，然后利用显微镜等仪器进行观察和分析。
【应用案例】基因荧光标记技术在昆虫分子遗传学中的应用，主要包含以下几个方面：1. 昆虫发育研究基因荧光标记技术可以帮助昆虫学家们更加深入地研究昆虫的发育过程。
以果蝇为例，科学家利用荧光标记基因技术，成功地标记了果蝇的各种生长发育时期，使果蝇发育过程中的细胞、组织、器官等信息得以直观观察和研究。
2. 昆虫生殖研究基因荧光标记技术能够有效地帮助昆虫学家们研究昆虫生殖问题。
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现代技术在昆虫学中的应用摘要：现代生物技术在昆虫分类和昆虫生态学的研究中具有广泛的应用,综述了近年来生物技术(如同工酶电泳、PCR、RFLP、RAPD、核酸序列分析、探针杂交等)在昆虫分类学领域的应用情况，及其在鉴定害虫抗药性、滞育机制以及昆虫与植物之间关系等中的应用。
关键词：生物技术；昆虫学；应用Abstract: Modern biotechnology has wide application in the study of insect taxonomy and ecology of insects. This paper summarizes the application of recent year biological technologies such as EST isozymes, PCR, RFLP, RAPD, DNAfp nucleic acid sequence analysis and probe hybridization, etc. Modern biological techniques applied in diapause mechanism, relationships between insects and plants, and kin recognition etc.Key words: biotechnology; insect; application20世纪70年代以来,先后出现了同工酶测定、DNA探针及指纹图谱、RAPD、RFLP、mRNA差异显示和基因测序等多种现代生物技术。
目前,这些技术已广泛应用于昆虫分类学、昆虫生态学,极大地促进了昆虫分类学、昆虫生态学的发展,使得昆虫分子系统学、昆虫分子生态学的研究成为可能。
1.生物技术在昆虫分类中的应用1.1同工酶电泳技术从上世纪70年代开始,同工酶的研究已成为鉴定物种和种间亲缘关系等方面的重要方法。
利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对不同分类单元之间的昆虫进行酯酶同工酶的研究,可以利用其生化特征的差异来推测不同分类单元间物种在基因水平上的不同,以此来推断它们的血缘关系和进化地位。
邹平等[1]采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术对云南松纵切坑梢小蠹四个地理种群同工酶进行比较,并讨论了它们的亲缘关系。
韩雅莉等[2]对9种蝗虫的酯酶同工酶进行研究,发现9种蝗虫都有各自特有的酶带。
目前,酯酶同工酶(EST)电泳技术是昆虫分子系统学中常用的方法之一。
很多研究表明,酯酶同工酶在低级分类阶元中具有分类鉴别特征,同一属分类阶元中各个种间的酯酶同工酶谱带相似程度明显高于不同属分类阶元之间的相似程度;较高分类阶元之间酯酶同工酶谱带相似程度低于较低分类阶元之间的相似程度。
1.2 PCR技术PCR是聚合酶链式反应，目前这一技术在分子生物学领域获得了广泛的应用,在很大程度上代替了传统的DNA克隆方法,同时在昆虫学领域也得到了广泛应用。
如Paskewitz[3]用PCR技术识别按蚊种类。
康巧华等[4]用低G/C含量的引物,通过PCR技术扩增了家蝇细胞色素P450的cDNA。
李正西等[5]利用PCR技术对澳洲赤眼蜂、甘蓝夜蛾赤眼蜂、食胚赤眼蜂、广食胚赤眼蜂和松毛赤眼蜂等6个地理种群进行了分类鉴定。
目前根据特定的氨基酸序列,借助PCR技术和合引物扩增基因片段作为探针构建不同昆虫的DNA库,得到完整的cDNA分子,是昆虫分子生物学领域的研究热点之一。
1.3 RFLP技术RFLP是限制性片段长度多态性，其原理是利用限制性内切酶消化目的DNA,电泳分离限制性酶切片段,用探针与限制性内切酶消化产物进行杂交,通过放射自显影或免疫荧光技术检测与探针互补的DNA序列。
RFLP是由于核酸序列不同而造成DNA限制性片段之间等位基因差异的结果。
使用这种方法可以发现两条同源染色体上的限制性片段。
RFLP的优点在于它能直接发现同源染色体上核苷酸碱基序列的差异,与传统的形态学和生物化学标记不同的是, RFLP分析与基因表达无关。
RFLP数量多,受环境和遗传背景影响小,在发育过程中稳定。
该方法适用于微量DNA的分析研究,目前典型的RFLP研究都选择mtDNA进行。
对于昆虫来说,目前大多数mtDNA的限制性片段长度多态性研究都是在种内或近缘种间进行,而科、属等高级阶元间的分析较少。
赵惠燕等[6]在同翅目昆虫的分类方面应用了这样的分析方法。
Chapco[7]用同样的方法研究了11种蝗虫之间的演化关系。
应用RFLP分析方法,使传统的昆虫分类区系及系统进化研究获得了新的发展和飞跃。
1.4 RAPD技术RAPD是随机扩增多态DNA分析，以PCR为基础的一项DNA分子水平上的大分子多态检测技术。
其原理是用随机序列的9～10个核苷酸的引物,对基因组的DNA进行PCR扩增,再进行电泳分离和溴化乙锭染色。
目前RAPD技术已成为昆虫遗传图谱构建中的一种普遍方法,该技术一出现,就被用于蚊虫的分子系统学研究。
Black等[8]将RAPD技术用于四种蚜虫的鉴别比较。
他们用4种10个碱基的随机引物对四种蚜虫进行了RAPD反应,检测它们扩增产物的多态性,结果表明根据图谱能明确地区别四种蚜虫。
蒋国芳,陆敢等[9]应用RAPD技术对在广西分布的5种蚱蝗的DNA多态性进行研究,并确定了它们互相间的亲缘关系。
张素芳,程家安等[10]用RAPD技术对桃蚜雌性母蚜、雄蚜、卵、干母、干雌和有翅迁移蚜等全周期生活史型进行遗传性多态分析,表明卵的DNA多态性最大,性蚜次之,孤雌生殖蚜最少。
1.5核酸序列分析技术核酸序列分析技术是通过测定核酸分子一级结构中核苷酸序列来比较不同分子之间的相互关系,从而阐明基因组DNA一级结构上的遗传信息是如何控制生物三维形态发育和复杂性不断增加的动态过程,并从遗传学角度对生物的分类、系统发育和进化作出解释。
由于rRNA在昆虫中容易分离,且进化速度慢,因此在科、属等高级分类阶元的系统发育时,用rDNA和rRNA片段。
通常用进化较快的mtDNA片段,确定种内或近缘种的系统发育关系。
曹功杰[11]对7种昆虫的5S rRNA结构特点进行了比较研究。
Chapco[12]应用核酸序列分析方法对直翅目11种蝗虫的进化关系进行了研究。
罗晨,姚远等[13]利用mtDNA COI基因段片标记,采用序列分析的方法,从分子生态角度研究近年来我国暴发危害的烟粉虱5个种群的生物型,结果表明我国烟粉虱实验种群的生物型与Texas-B型和Arizona-B 型种群为同一生物型B。
目前在昆虫分子进化和分子系统方面,用核酸序列分析技术测定昆虫特定DNA和RNA序列,比较不同昆虫类群个体的核苷酸顺序(同源核酸),据此推断不同昆虫类群之间的演化关系,建立符合自然发育的分子系统谱系,是昆虫系统发育的研究方向之一。
同时通过测定DNA、RNA的核苷酸顺序,对昆虫进行分类并构建其系统发育关系,有望在昆虫鉴定方面发挥作用。
1.6探针杂交技术核酸的分子杂交技术是目前分子生物学中应用最广泛的技术之一。
它的基本原理是核酸分子杂交具有一定同源性的DNA单链或者DNA单链分子与RNA分子,经其互补的片段在除弃变性条件后又可以恢复形成双链DNA分子或者DNA/RNA异质双链分子。
在昆虫学研究主要通过核酸分子杂交技术检测遗传的多态性、DNA的同源性和mRNA的差异来鉴别昆虫的近缘种以及地理种群。
如Collims[14]用DNA探针杂交鉴定按蚊属近缘种类。
2.现代生物技术在昆虫生态学中的应用2.1鉴定害虫抗药性近年来,酯酶同工酶作为鉴别害虫抗药性的遗传变异手段已被广泛应用,在检测与害虫抗药性有关的变异方面,RAPD技术也发挥了重要的作用,人们可在缺乏对抗药性基因深入了解的情况下,仍可依赖与抗性基因连锁的DNA多态性标记对种群的抗性遗传变异进行鉴定。
如芮昌辉等[15]利用RAPD技术分析了棉铃虫对三氟氯氰菊酯的遗传方式;程罗根等[16]用RAPD方法研究了小菜蛾(Plutella xylostella)对杀虫双和杀螟丹抗药性遗传,通过随机引物扩增,找出与抗性有关的遗传标记,为进一步研究抗性基因的分子结构和功能奠定了基础。
2.2研究昆虫与寄主植物间的关系植食性昆虫和它们寄主间的密切关系对昆虫种群的遗传结构有着重要的影响。
一种情况是寄主空间分布的不连续性,或亚居群对某种寄主的食性专化;另一种情况是,与寄主有关的亚群之间基因流的限制有助于种的适应性和对资源开发策略的进化。
目前,同工酶标记是研究基因流模型和昆虫种内种群和寄主间遗传分化程度的有用工具。
谭六谦等[17]研究了苹果、山楂、枣3种寄主上桃小食心虫(Carposina saskii)的酯酶同工酶,结果表明,在不同的寄主上存在着明显的生理分化,认为形成了“生理宗”和“食物宗”;杨效文等[18]研究了烟蚜(Myzuspersicae 不同地理种群和寄主种群的分化,结果表明,我国烟蚜分化仅在种群水平上,未达亚种分化程度;González-Rodrìguez[19]利用此技术分析了采自不同寄主和地理区域的2种菜豆(Acanthoscelidesobtectus和A.obvelatus),分析了寄主地理分布的基因差异。
2.3研究昆虫滞育机理滞育是昆虫中广泛存在的一种受遗传控制的生长发育停滞的现象,它是调节植食性昆虫的生活史与寄主植物物候期同步,躲避不良环境条件的重要生态学机制。
研究表明,光周期是诱导、维持和终止滞育的主要因素,温、湿度与食料起着辅助和伴随作用。
随着生物化学和现代分子生物学的飞速发展和在昆虫学研究中的应用日益普及,对昆虫滞育的研究取得了突破性的进展。
如薛芳森等[20]研究表明,黑纹粉蝶(Pieris melete)滞育蛹在滞育期间,过氧化氢酶(CAT)活力与温度密切相关,越夏蛹在越夏期间CAT活力处于低水平是夏季高温所致,而越冬蛹在越冬期间CAT活力处在高水平是冬季低温所致,且滞育蛹的过氧化氢酶活力明显低于同期的非滞育蛹。
另外,关于滞育蛋白和滞育激素mRNA的研究等,更加深入地揭示了滞育现象的本质,为今后进一步通过调节昆虫的行为习性防治害虫奠定了一定的基础,开辟了害虫防治的新途径。
3.小结利用现代生物技术对昆虫分类的研究,促使研究方式由表及里,由宏观向微观转变。
随着现代生物技术的迅速发展,实验技术的不断发展和改进,它必然会推动昆虫学在分子水平上的发展。
昆虫分类学是昆虫学研究中的基础领域,也是传统领域,可以预见在不远的将来,古老的昆虫分类研究随着不断创新的理论和技术的发展,将有新的更大的成就。
现代生物技术的发展加速了昆虫生态学在微观领域的研究,改变了传统的由宏观到微观、由个体解剖到组织系统、由有机体水平到细胞水平、由遗传表现到基因型的研究方法,生物技术手段从蛋白质及基因结构与功能出发去阐明复杂的生命现象,其简便快捷的研究方法大大加速了生命科学研究的进程,使一些利用传统方法和理论无法解释的生命现象得以从其遗传机理方面得到解释。