管蚜蝇族7种食蚜蝇Ctyb基因序列差异及系统进化关系
食蚜蝇
V S
蜜蜂的后退比较粗，触角比较长
蜜蜂的后足粗大，有的甚至还沾有花粉团
食蚜蝇后腿和前腿一样粗细触角比较短
食蚜蝇的眼睛大，点头部的三分之二，嘴巴小
蜜蜂的眼晴要小一点，嘴巴大
黑 带 食 蚜 蝇
羽 芒 宽 盾 食 蚜 蝇
细 腹 食 蚜 蝇
卵一般产在蚜群中的为白色，长形，卵壳具网状饰纹。 幼虫11节,无头,呼吸系两端气门式及后气门式。幼虫 常有4种类型。 ①半球型：体背突出，表面具刻纹,后气门式，如 蚁穴蚜蝇属； ②短尾型：体圆筒形，后呼吸管短，在后气门周 围簇生羽状毛，如粗股蚜蝇属； ③鼠尾型：圆筒形，尾端有一根长呼吸管，能伸 缩自如，伸出水面呼吸,如长尾裸芒蚜蝇； ④食蚜型：前端尖细,后端粗大，腹面平坦，体表 粗糙多褶襞，如食蚜蝇属。 一般一次降落产一粒卵，每分钟产两粒。
补充：食蚜蝇和蜜蜂的比较
• 蜜蜂在分类上属于膜翅目， • 食蚜蝇属于双翅目，苍蝇， 蚊子才是它们的姐妹。 和胡蜂，熊蜂是亲戚； • 食蚜蝇的触角却是芒状的。 • 蜜蜂的触角是屈膝状的； •还沾有花粉团； • 食蚜蝇只有一对翅，后翅 像苍蝇、蚊子等退化成了 • 蜜蜂有两对翅 一对小棒槌形的结构，叫 平衡棒。
空中舞者—
食蚜蝇
（Hover fly）
1、基本资料
• 食蚜蝇，双翅目，食蚜蝇科。成虫体小型到 大型。体宽或纤细，体色单一暗色或常具黄、 橙、灰白等鲜艳色彩的斑纹，某些种类则有 蓝、绿、铜等金属色，外观似蜂。头部大。 雄性眼合生，雌性眼离生，也有两性均离生。
触角3节，芒位于第3 节背侧,或触角很长,向 前直伸，芒位于第3节 末端，称端芒；芒裸或 羽状。一般喙短，少数 种类喙特别细长，几乎 与体长相等。胸部一般 无刚毛。翅大,翅脉在 r4+5脉与m1+2脉之 间有一条褶皱状或骨化 的伪脉，极少数种类缺 如，伪脉是识别本科昆 虫的主要特征。
基于线粒体COⅠ～COⅡ序列的黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)遗传多样性初探
基于线粒体COⅠ～COⅡ序列的黑带食蚜蝇(Episyrphusbalteatus)遗传多样性初探张卓;胡建楠;王晓昕;周婵;刘广纯【摘要】利用COⅠ的通用引物,采用PCR法对黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)线粒体DNA序列进行扩增、测序及比对;4个不同地区的种群分析结果表明:①共获得1041个bp的DNA序列,A、T、G、C的比例分别为40.2％、30.1％、13.1％、16.6％,表现出明显的A+T偏倚性;②经过与GENEBANK已知序列比对,该片断位于线粒体的COⅠ～tRNALEU～COⅡ区域;③共检测到8处(N=20)碱基变异,已经产生了遗传差异,形成1个共有单倍型、7个特有单倍型;④NETWORK分析表明,已经产生明显的遗传分化.【期刊名称】《沈阳大学学报》【年(卷),期】2015(027)002【总页数】4页(P116-119)【关键词】黑带食蚜蝇;遗传多样性;COⅠ～COⅡ;种群;生物地理【作者】张卓;胡建楠;王晓昕;周婵;刘广纯【作者单位】沈阳大学城市有害生物治理与生态安全重点实验室,辽宁沈阳110044;沈阳大学城市有害生物治理与生态安全重点实验室,辽宁沈阳 110044;沈阳大学城市有害生物治理与生态安全重点实验室,辽宁沈阳 110044;辽宁大学生命科学院,辽宁沈阳 110036;沈阳大学城市有害生物治理与生态安全重点实验室,辽宁沈阳 110044【正文语种】中文【中图分类】Q95黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)隶属于双翅目(Diptera)、环裂亚目(Cyclorrhapha)、无缝组(Aschiza),蚜蝇科(Syrphidae).蚜蝇科又称为食蚜蝇科,是双翅目中较大的一个类群,全世界约230属,6 000余种[1].黑带食蚜蝇是蚜蝇中较为常见的一个种类,其对蚜虫的捕食力极强,研究表明黑带食蚜蝇整个幼虫期可捕食棉蚜(Aphisgossypii Glover) 840~1 500头,是蚜虫的重要天敌[2];其次,黑带食蚜蝇成虫是仅次于蜜蜂的重要授粉昆虫,具有访花的习性,对个别植物而言,其作用大于蜜蜂.国外曾报道在欧芹(Petroselinum crispum)传粉研究中,食蚜蝇传粉种子产量是蜜蜂的近3倍(蜜蜂传粉地块的种子产量为617 kg/hm2,蚜蝇传粉地块的种子产量为1 620 kg/hm2)[3].线粒体是动物细胞核外唯一具有DNA的细胞器,并与细胞核进行一定的遗传物质交换,又保持相对独立的遗传体系,具有结构简单、进化速度快、母系遗传、基因重组率小等特点,其复制、转录和翻译在线粒体内,受自身和核基因的双重控制等特点[4-6].线粒体DNA被广泛用于种群遗传多样性的检测和研究当中去[7-10].国内外对于黑带食蚜蝇的研究仅停留在野外识别[11-12]、新种描述[13]、新记录种分布[14]和物种修订[15]等方面,对于部分种类基于形态和分子数据进行了少量研究[16],而对于黑带食蚜蝇的遗传多样性研究还未见涉及.本研究以黑色食蚜蝇线粒体DNA中的COⅠ~COⅡ片断为目的片断,进行遗传变异检测,探讨该片断在黑带食蚜蝇种群遗传差异检测的可行性和有效性,为黑带食蚜蝇的遗传多样性分析、生物地理演化和分子钟假设检验等相关问题奠定前期实验基础.本实验有利于对黑带食蚜蝇的认知,并为今后进行生物利用和生物防治做好准备. 样品采集地点(见表1).采用网捕法进行食蚜蝇的采集.收集到的样本放在无水乙醇中,-20 ℃冷冻保存至DNA提取前.Agilent 8800梯度PCR扩增仪,STR16R小型台式高速冷冻离心机,海尔冰箱、KD-S24恒温水浴锅、BIO-RAD水平电泳仪、BIO-RAD GelDoc 2000凝胶成像系统、FA2004N电子分析天平、北京六一高压灭菌锅.TaqDNA聚合酶、dNTPs,10×Reaction buffer缓冲液,Mg2+、6×Loading buffer均购于鼎国科技有限公司;1000 bp DNA Mark和蛋白酶K购于上海生工;0.5×TBE电泳缓冲液、琼脂糖、EB, SDS,NaCl、Tris-饱和酚、氯仿、异戊醇、异丙醇和无水乙醇均为国产分析纯.引物由上海生工合成,DNA序列测定由鼎国科技有限公司北京总部测试完成.1.4.1 全基因组提取剪取黑带食蚜蝇的3条腿,置于灭菌的2.0 mL离心管中;总量DNA采用常规酚—氯仿法进行,无水乙醇脱水晾干后,溶于100 μL的TE缓冲液中,抽取5 μL进行电泳检测,其余基因组样品放入-20 ℃冰箱保存到PCR前.1.4.2 引物选择及目标片段PCR扩增根据双翅目COI的通用引物[17]选择LCO1490~HCO2198及LCO1490~HCO3014形成两对嵌套的引物对,引物序列如下:LCO1490(5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′)、HCO2198(5′-TAAACTTCAGG GTGACCAAAAAATCA-3′)和HCO3014(5′-TCCAATGCACTAATCTGCCATATTA-3′).PCR(聚合酶链式反应)体系如下:10×buffer—5 μL,Mg2+(25 mmol)—1.8μL,dNTP(2.5 mmol)—1 μL,上游引物(LCO1490,15 mmol)—1 μL,下游引物(HCO2198或HCO3014,15 mmol)—1 μL,Taq DNA聚合酶1 μL(2U/μL)—1 μL,模板DNA—3 μL,灭菌双蒸水补足至50 μL.PCR扩增反应程序分为如下三个阶段:①预变性阶段,94 ℃,7 min;②扩增阶段,94 ℃变性60 s,55~59 ℃复性30 s,72 ℃延伸60 s,共运行35~40个循环;③后延伸阶段,72 ℃延伸7 min.PCR产物用1.5%琼脂糖凝胶进行电泳检测(见图1).PCR产物送鼎国科技有限公司北京总部进行测定.1.4.3 DNA序列测定与比对采用SEQUENCE 4.0.5软件对序列测定结果进行人工较对;利用GENEBANK中的BLAST功能进行序列比对与分析;采用Clastal W 1.83软件进行DNA序列对齐;采用NETWORK 4.6.1.2软件进行网络进化分析;采用MEGA 6.06软件进行系统发育进化树的构建.(1) PCR产物经ABI377进行序列测定后,经SEQUENCE 4.0.5软件进行两端DNA 序列拼接及人工较对,共获得1 041个bp的基因片断,经过与GENEBANK已经序列比对,该片断位于线粒体的COⅠ~tRNALEU~COⅡ区域;(2) 对1 041个bp DNA碱基序列分析表明: A,T,G,C比例分别为40.2%,30.1%,13.1%,16.6%,A+T=70.3%,表现出明显的A+T偏倚性;(3) 定义了8个单倍型(N=20), 包括7个特有单倍型和1个共有单倍型[包括13个个体(其中SYBN 3个、SXFY 5个、GSLX 2个、BXYHG 3个)];(4) 与共有单倍型相比较,检测到8处碱基变异(n=20),分别处于第4 bp、26 bp、65 bp、148 bp、166 bp、290 bp、899 bp和1 008 bp处;(5) 在COⅠ~tRNALEU~COⅡ基因片断上,黑带食蚜蝇20个个体中有7个产生了突变,其比例达到35%(7/20),已经产生了明显的分化.因此,这一区段的突变比例达到检测种群内遗传多样性的要求.在NETWORK 4.6.1.2软件中,以Median Joining法进行网络进化分析,结果表明,7个特有单倍型通过1到2步突变与共有单倍型聚在一起(见图2).已经形成明显的网格状分化.但并没有形成明显的地理分化.利用MAGE 6.06软件进行UPGMA、NJ、ME、ML和MP树的构建,获得类似的拓扑结构树(以UPGMA树为例),如图3所示.结果表明,本研究的4个样点,20个个体的样本库并没有形成明显的地理结构,这与取样个体过少有关,当增大取样量后有可能会形成一个明显的地理谱系.分析的片断位于线粒体的COⅠ~tRNALEU~COⅡ区域,A+T达70.3%,表现出明显的A+T偏倚性,符合昆虫纲线粒体DNA的总体规律;网络进化分析表明,已经产生明显的地理分化.因此,以本研究中的两对嵌套引物,对黑带食蚜蝇线粒体COⅠ~tRNALEU~COⅡ区域进行PCR扩增并进行DNA序列的测定、比对,适于进行黑带食蚜蝇的种群遗传多样性研究.本研究为黑带食蚜蝇的种群线粒体DNA遗传多样性研究奠定了前期理论基础.【相关文献】[ 1 ] 霍科科,任国栋,郑哲民. 秦巴山区蚜蝇区系分类[M]. 北京:中国农业科学技术出版社, 2007:146-150.(Huo Keke, Ren Guodong, Zheng Zhemin. 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基于线粒体和初级共生菌基因序列的荻草谷网蚜6个地理种群的遗传多样性研究
基于线粒体和初级共生菌基因序列的荻草谷网蚜6个地理种群的遗传多样性研究作者：孙靖轩李迁谭晓玲范佳张勇陈巨莲来源：《植物保护》2022年第06期关键词获草谷网蚜；种群遗传结构；线粒体基因；初级共生菌基因；遗传分化荻草谷网蚜Sitobion rnzscanthi（Takahashi）是我国一种严重为害小麦的害虫，在我国一直被广泛误用为麦长管蚜，1999年由我国知名蚜虫分类专家张广学主编的《西北农林蚜虫志》在中国环境科学出版社正式发表，对该蚜虫学名进行勘误校正。
麦长管蚜在我国境内仅存在于新疆伊犁等少数地区，其腹管长度和触角节次生感觉圈分布位置与荻草谷网蚜存在一定差异。
本课题组通过对基因组研究也验证了我国麦蚜优势种为荻草谷网蚜。
荻草谷网蚜原产于亚洲，主要分布于中国、印度以及太平洋地区，每年暴发，对小麦的安全生产造成严重威胁。
目前，我国研究报道中，包括本文引用的参考文献中“麦长管蚜”即为“荻草谷网蚜”。
该蚜虫在南方和北方均具有一定迁飞性。
了解其种群遗传多样性和相关因素有助于推测其迁飞路径并为害虫防治提供理论基础。
早期的迁飞研究以传统的越冬调查、灯光诱集、雷达监测等测报方法来预报虫情。
张向才等依据越冬调查的结果推测麦长管蚜在5月份可以随西南气流由豫西、晋南、关中、陇南、陇东和延安等北方冬麦区迁往银川、内蒙古、张家口、承德等春麦区。
国伟等推测荻草谷网蚜种群南北向的交流要强于东西向。
董庆周等认为宁夏银川存在外来蚜源远距离迁入的现象，且外来蚜源可以成为春季田间荻草谷网蚜种群的主体。
了解麦蚜虫源及迁飞路径是准确预测预报和有效防治的基础。
然而，由于蚜虫个体小，缺少合适研究技术方法，因此荻草谷网蚜的迁飞路径及迁飞规律的研究一直进展缓慢。
近年来分子生物学技术高速发展为蚜虫迁飞研究提供了新的技术手段。
研究蚜虫群体遗传变异的地理分布可以推断不同地區蚜虫的遗传多样性和可能的迁飞路线，为研究蚜虫的迁飞扩散等提供分子遗传学证据。
其中线粒体DNA以进化速率快，遗传多样性丰富等特点，在昆虫近缘种和地理种群进化研究中得到广泛应用。
食蚜蝇科生物学及经济意义
食蚜蝇科生物学及经济意义食蚜蝇科（Syrphidae）昆虫的生物学习性比较复杂。
很多的学者进行了综述，如Metcalf（1913），Clausen（1940）等。
1 生活史食蚜蝇科属于完全变态，共经历四个虫态：卵、幼虫、蛹、成虫。
不同种类，完成生活史的时间长短不一，从一年发生几代至几年发生一代。
成虫产卵通常产于适合幼虫生活的环境，食蚜种类长产卵于蚜群中或其附近的植株枝条上，或其他猎物幼虫的表面，植食性种类产卵于植物组织上，腐食性种类产卵于死的树木、池塘边的污泥等相似的环境中，巢穴蚜蝇产卵于蚂蚁洞口，食蚜种类的卵通常单个散产，或少数几个产在一起，腐食性种类有的几百个产在一起。
卵期一般较短。
2生物学习性2.1成虫食蚜蝇科几乎所有的种类，成虫羽化后均需要补充营养，才能使性发育成熟。
绝大多数成虫取食花粉和花蜜，少数种类取食蚜虫分泌的蜜露。
不同种类的成虫，因其口器结构类型不同，取食植物花的种类或花的结构和颜色也有所不同，一般喜欢带有甜味的黄、白色花，在花少的季节和地方，采集标本时可利用带有甜味的黄板诱集成虫。
2.1.1迁飞有些种类成虫有明显迁飞现象，多数迁飞种类为食蚜蝇族Syrphini的成员，迁飞原因有可能是对蚜虫种群数量波动的适应。
2.1.2拟态现象食蚜蝇成虫许多种类都具有拟态现象，酷似膜翅目的熊蜂、胡蜂及蜜蜂，这种拟态现象可使食蚜蝇能更好地逃避天敌、能较双翅目其它科繁衍更好的主要原因。
2.2幼虫按照食蚜蝇科幼虫的取食行为和习性大致可将其分为四种类型：捕食性、植食性、腐食性和巢穴杂食性。
2.1捕食性食蚜蝇亚科（Syrphinae）的幼虫均属于这种类型。
幼虫主要捕食蚜虫，捕食对象主要为蚜总科（Aphidioidea）中的球蚜科、蚜科、根瘤蚜科、群蚜科、瘿绵蚜科的种类，部分还捕食木虱科、飞虱科、蚧科及粉虱科等其他半翅目类群以及缨翅目、脉翅目、鳞翅目、膜翅目等其他目的个别种类。
刚孵化的幼虫很活泼，迅速寻找食物，它们的运动象水蛭一样，先把后端固定在基质上，用身体前端作环状运动，向四周寻找食物，当碰到蚜虫时，唾液腺分泌液缠住蚜虫，使之脱离植株，然后用口钩刺破蚜虫体壁，刺吸蚜虫体液。
五种实蝇的分子系统发育分析与分子快速鉴定研究
五种实蝇的分子系统发育分析与分子快速鉴定研究实蝇（fruit fly）泛指双翅目（Diptera）、实蝇科（Tephritidae）、果实蝇属（Bactrocera）昆虫，是危害水果和蔬菜的重要害虫类群。
目前，已有64个国家和地区不同程度地将实蝇列为植物检疫危险性害虫，并采取了严格的检疫措施，实蝇的分类与鉴定研究也受到了世界各国的高度重视。
本研究以我国常见的五种检疫性果实蝇为研究对象，采用RPAD技术、ISSR 技术，并利用mtDNA cytb基因片断对实蝇的系统发育和分子鉴定进行了研究。
主要研究结果如下：1．利用目前常用的6种DNA提取方法，如CTAB法、SDS法等，提取酒精浸泡保存的实蝇标本的基因组DNA。
根据所提取的实蝇基因组DNA的浓度和质量，确定出最佳的DNA提取方法为氯仿／异戊醇抽提法。
2．对实蝇RAPD-PCR体系进行了优化，建立了适于实蝇RAPD分析的PCR反应体系：在25μL反应体系中，模板DNA用量为80ng，MgCl<sub>2</sub>浓度为2.0mM，四种dNTP浓度各为0.2mM，Taq引物浓度为0.5μM，酶用量为1U。
扩增程序：先94℃预变性3min；再94℃变性45s、36℃退火1min、72℃延伸2min，共40个循环；最后延伸10min。
在此基础上，从40条引物中筛选出稳定性好、多态性高的10条随机引物，共扩增出316条谱带，所获片段大小为100～2500bp，并利用扩增谱带区分不同种类的实蝇。
根据DICE遗传距离得出五种实蝇间的遗传聚类结果：具条实蝇B．scutellata、瓜实蝇B．cucurbitae与南瓜实蝇B．tau聚为一枝，然后再和桔小实蝇B．dorsalis聚在一起，最后与亲缘关系较远的柑桔大实蝇B．minax 相聚，这与传统分类所提出的亲缘关系基本一致，也表明利用RAPD技术能够把不同种的实蝇区分开来。
3．首次利用ISSR技术对实蝇的系统发育关系进行了研究。
常见蝇类的鉴别PPT课件
最新课件31Fra bibliotek、巨尾阿丽蝇（Aldrichina grahami）：
大型种，体长5～12mm，暗紫色有粉被，颊亮黑 兰色有毛，中胸盾沟前部中央有三条明显的黑色纵条， 前缘基鳞黑褐色，雄性 尾器特别巨大、突出， 肉眼可见。
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8、棕尾别麻蝇（Boettcherisca peregrina）：
蝇类的神经系统与其他双翅目昆虫相似，但 其神经节大都集中于胸部，并特别发达。
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（二）、卵
乳白色，椭圆形或 呈香蕉形，前端细，后 端粗，长约lmm，常多 个卵黏成卵块。
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（三）、幼虫 俗称蛆，多为乳白色，前端尖细，向后渐变
粗呈细长圆锥状。体分14节，头部不明显，只见～ 尖细的头节，常缩入胸节内，有退化的触角和小颚 须各1对，腹面为纵裂的口孔．口孔间即为外露的口 钩，与下口骨、咽骨组成口咽器；胸部3节，即前 胸、中胸、后胸．在前胸节的两侧为1对前气门，其 形态为分类的重要依据；腹部10节，可见8节，第1 至7节两侧后方有腹垫，第8腹节后表面上有1对后 气门，由气门环、气门裂及气门钮组成．其形态亦 为重要的分类依据。
龄期 1 2 3
各龄蝇幼虫的形态区别
前气门 无 有 有
后气门裂数 1裂，有时外观像2裂，五气门环
2裂 3裂
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（四）、蛹
3龄幼虫成熟后不再蜕皮，虫 体逐渐缩短，表皮硬化成蛹，蝇 类的蛹为围蛹，蛹的外壳即为3 龄幼虫的外皮，因此从蛹壳上可 观察到3龄幼虫的某些特征。蝇 蛹多呈棕褐色，长椭圆形，桶状。
虫阶段需在动物宿主体内完成，也可寄生在人体，是
蝇蛆病的病原。
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一、形态
直翅目昆虫线粒体基因组密码子偏好性及其进化分析
直翅目昆虫线粒体基因组密码子偏好性及其进化分析动物线粒体基因组中13个呼吸相关的蛋白编码基因,是目前动物系统和进化研究中最常用的分子标记。
随着新一代测序技术的迅速发展,大量动物线粒体基因组已被测出,在昆虫纲(Insecta)中,鳞翅目(Lepidoptera)、双翅目(Diptera)及膜翅目(Hymenoptera)昆虫线粒体基因组密码子偏好性方面的研究已经陆续展开了,直翅目(Orthoptera)作为古老昆虫类群之一,全线粒体基因组已经被测序的物种有2个亚目,7个总科,77个物种。
本文在融合生物信息学研究方法的基础上,使用大量生物学软件,将直翅目昆虫线粒体基因组和密码子偏好性相结合,旨在深度挖掘直翅目昆虫线粒体基因组中隐含的进化信息。
论文首先分析直翅目昆虫线粒体基因组密码子偏好性特征；其次重点探究导致其偏好性的主要原因；最后基于13个蛋白质编码序列(13CDs)的相对同义密码子使用度(RSCU)做层次聚类分析,并将其与基于13CDs分别使用贝叶斯法(BI)、最大似然法(ML)和最大简约法(MP)构建的三种系统发育树结果做比较分析,两者结合以探讨不同方法对直翅目各物种的聚类情况,判断基于RSCU值的层次聚类在重建直翅目内部进化关系方面的有效性,并分析密码子偏好性与直翅目物种亲缘关系之间的相互关系。
具体结论如下：1.77种直翅目昆虫线粒体基因组的有效密码子数(ENC)范围为33.10～51.25,其中蝗亚目ENC平均值为36.86,接近35；螽亚目ENC平均值为42.57,由此说明直翅目昆虫线粒体基因组密码子偏好性总体为一般偏好性,但是蝗亚目和螽亚目之间偏好性差别比较大；相比较蝗亚目偏好性更强,而螽亚目偏好性相对较弱。
77种直翅目昆虫线粒体全基因组的13CDs密码子RSCU值揭示出直翅目昆虫线粒体基因组对62个密码子的使用频率不一样,具体表现在：使用频率比较高的密码子,RSCU值较大；而使用频率很低的密码子,RSCU值小。
食蚜蝇的营养需求及其人工饲育问题初探(概要
食蚜蝇的营养需求及其人工饲育问题初探*高文兴，张礼生，王孟卿，陈红印**(中国农业科学院植物保护研究所生物防治农业部重点开放实验室，北京，100081) 摘要：目前，国内外普遍采用“植物—植食性昆虫—天敌”的繁育模式来饲养食蚜蝇，尚未见利用人工饲料繁育食蚜蝇的报道。
通过总结近年来关于食蚜蝇人工饲养的研究进展，分析了寄主植物、蚜虫和花粉对食蚜蝇生长发育的影响，针对食蚜蝇人工室内饲养过程中存在的自残、滞育、室内交配率低和饲料易变质等问题进行了讨论，并提出改进建议，为以后食蚜蝇的人工饲养提供借鉴。
关键词：食蚜蝇；天敌；蚜虫；人工饲养The discusstion about nutritional requirements and artificial rearing of hoverfl yGao wen-xing, Zhang li-sheng, Wang meng-qing, Chen hong-yin(Key Laboratory of Biological Control of Ministry of Agriculture, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, 100081, P.R. China )Abstract: Presently the breeding mode of “plant-phytophagous insect-natural enemy” is usually used to rear hoverfly at home and abroad, while the literature about artificial diet of hoverfly has not been discussed. This paper reviewed the documents relative to the manpower rearing hoverfly in recent years, and analysed the impact of host plant, aphids and pollen on development of hoverfly. Besides, we also discussed the problems, such as cannibalism, diapause, low rate in mating and easy deterioration of diets during the process of manpower rearing. At the same time, some suggestions were offered for improvement. The purpose is to confess the references for future artificial rearing.Key words: Hoverfly；natural enemies；aphids；manpower rearing1 引言食蚜蝇属双翅目Diptera、环裂亚目Cyclorrhapha、食蚜蝇总科Syrphiodea、食蚜蝇科Syrphidae。
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管蚜蝇族7种食蚜蝇Cty b基因序列差异及系统进化关系张宏杰, 霍科科(陕西理工学院陕西省资源生物重点实验室,陕西汉中723000)[摘要] 采用PCR 和测序方法,首次获得管蚜蝇族(Eristalini )7种食蚜蝇线粒体基因组的Cty b 基因部分序列(419bp ).经对位排列,序列间未见有插入和缺失,共检测到119个可变核苷酸位点,变异率为28140%,其中简约位点74个.属内序列差异值在5101%～9155%之间,属间序列差异值在10102%～16123%之间.以直翅目的中华稻蝗为外群,用多种方法构建进化关系树,结果类似.从4个属间关系来看,管蚜蝇属和斑眼蚜蝇属首先聚合为姊妹群,BC L 值为61%,其次与条胸蚜蝇属聚合,BC L 值为89%,宽盾蚜蝇属最后聚合.管蚜蝇族的4个属的聚类系统发生树为单系.[关键词] 管蚜蝇族;食蚜蝇科;Cty b 基因;DNA 序列;系统进化[中图分类号]Q969145217 [文献标识码]A [文章编号]1007-0842(2004)06-0054-06管蚜蝇族(Eristalini )是双翅目食蚜蝇科(Syrphidae )中的一个特征显著的类群,分类地位较稳定(或作为亚科或族).本族全世界约42余属,1000余种.我国记载14属.管蚜蝇族的部分属均是从管蚜蝇属(Eristalis )分离出来,单独作为属级分类单元,例如,宽盾蚜蝇属(Phytomia )、斑目蚜蝇属(Lathyrophthalmus )和离眼蚜蝇属(Eristalinus )(仅1种,即Eristalinus sepulchralis (L.))等.对于斑目蚜蝇属和离眼蚜蝇属的分类地位不同学者有不同的看法.Mik 从管蚜蝇Eristalis 中分出斑目蚜蝇属(Lathyrophthalmus Mik ,1897)后,K anerv o 、T elford 和李清西均认为Mik 建立的斑目蚜蝇属(Lathyrophthalmus )应是有效[1—2];而K nuts on 、Peck 和薛万琦等认为将斑目管蚜蝇属Lathyrophthalmus 作为离眼蚜蝇属Eristalinus 的1亚属来处理[3—5].动物线粒体DNA (mtDNA )具有严格的母系遗传和突变率高等特点,使其成为一种有效的研究物种进化的遗传标记,已成功用于解决许多脊椎动物系统发生关系的研究[6—9].[收稿日期] 2004-09-02[作者简介] 张宏杰(1957-),男,陕西省宝鸡市人,陕西理工学院生物系高级实验师,研究方向为动物生态学与生物多样性.[基金项目] 陕西省教育厅科研基金资助项目(02J K 196)第22卷第2期2004年12月汉中师范学院学报(自然科学)Journal of Hanzhong T eachers C ollege (Natural Science )V ol 122N o 12Dec 12004第2期张宏杰,等:管蚜蝇族7种食蚜蝇Cty b基因序列差异及系统进化关系55 在mtDNA中,Cty b基因为蛋白质编码基因,进化速度适中、序列变异较丰富,适合研究从种内到种间甚至科间的系统发有关系,该基因序列作为系统分类指标,已广泛用于建立了生物系统进化树.经过NC BI的G eneBank数据库中检索,食蚜蝇科昆虫中无Cty b基因序列,笔者首次报道食蚜蝇科昆虫中无Cty b基因部分序列,试图从DNA序列变化中寻找它们之间的亲缘关系,为解决该类群系统分类中的一些争议问题提供DNA分子水平的证据.1 材料与方法111 样品材料共采用食蚜蝇科迷蚜蝇亚科管蚜蝇族4属7种的7个标本和外群———直翅目的中华稻蝗的1个标本(表1).所有标本均为风干标本,采集自陕西省的秦巴山区.表1 本研究检测物种和代码属 G enus种名 S pecies name代码 C ode 条胸蚜蝇属 H elophilus狭条条胸蚜蝇 H.virgatus C oquilett1宽盾蚜蝇属 Phytomia羽芒宽盾蚜蝇 P.zonat(Fabricius)2管蚜蝇属 Eristalis未定种 E.sp3喜马拉雅管蚜蝇 E.himalayensis Brunetti4长尾管蚜蝇 E.lenax(L.)8离眼蚜蝇属 Eristalinus亮黑斑目眼蚜蝇 E.tar salis(Macquart)5纯黑离眼蚜蝇 E.sepulchralis(L.)6 笔者采用的分类系统是将离眼蚜蝇属Lathyrophthalmus作为斑目管蚜蝇属Eristalinus 的1亚属来处理.112 方法11211 总DNA提取 每一样品干标本的胸部肌肉组织(稻蝗取后足胫节肌肉)约011g,采用S DSΠ蛋白酶K消化,酚Π氯仿抽提和乙醇沉淀法提取总DNA.11212 引物和PCR扩增 引物为通用的CT B1(5’-T ATG T ACT ACC ATG AGG AC AAAT ATC-3’)和CT B2(5’ATT AC ACCTCCT AATTT ATT AGG AAT-3’),长度26bp.引物由北京鼎国生物技术发展中心合成.每一样品的扩增体积为50μL,包括缓冲液(10×)5μL、引物(10pm olΠL)各115μL、dNTP(10mm olΠL)1125μL、T aqase115U和模板(20～100mgΠL).扩增条件为:94℃预变性1min,进入循环;94℃变性30s,50℃复性30s,72℃延伸1min;35次循环后,72℃延伸7min,4℃结束.扩增仪器为PTC-200(美国M J Research Inc.).11213 测序 PCR产物送华大基因上海鼎安生物科技有限公司,经纯化后,用CT B1引物,采用美国AB1377型全自动序列分析仪测序.11214 序列分析 测得的Cty b部分序列用ClustalX118软件比对,删除两端的序列,保留中间420bp,并从G enBank数据库下载果蝇(Dros ophila melanogaster)mtDNA全序列,查找Cty b基因序列,经ClustalX118软件比对,确定本次选用的420bp序列在Cty b基因序列中的位置.用分子进化遗传分析软件MEG A(K umar et al,2001)分析各物种间Cty b基因序列的差异,以直翅目的中华稻蝗的同源序列作为外群,根据K imura双参数模型,用距离法(UPG M A )、邻接法(N J 法)、最小进化法(ME )和最大简约法(MP )重建系统发生树.系统树中节点的自举置信水平应用自引导估计,共1000次循环.2 结 果211 物种间DNA 序列差异管蚜蝇族食蚜蝇Cty b 基因序列经对位排列,均有420bp 的同源序列.经过与果蝇的管Cty b 基因全序列(1140bp )比对,管蚜蝇族食蚜蝇Cty b 基因420bp 序列的5’端第一个碱基位于Cty b 基因全序列的第450个碱基位置.Cty b 基因的部分序列,未见有插入和缺失.碱基的变化主要是转换和颠换,且颠换略多于转换,R (转换于颠换比)平均为019(24Π26,表2),碱基替换大部分发生在密码子的第3位点(35),第2位点最保守(6).通过7个序列两两之间比较(表2),可以看出大多数序列之间颠换多于或略多于转换,少数替换多于颠换.在419碱基序列中,共检测到119个可变核苷酸位点,变异率为28140%,其中简约位点74个.属内序列差异值在5101%～9155%之间,属间序列差10102%～16123%之间.图1 管蚜蝇族细胞色素B 基因部分DNA 序列变异位点图56 汉中师范学院学报(自然科学)2004年第22卷表2 管蚜蝇族细胞色素B 基因部分DNA 序列的转换Π颠换数(上三角)和核苷酸变异百分数(P 值,下三角)C ODE1348562123Π2824Π2625Π3023Π2727Π2826Π36301121715Π617Π1419Π2724Π2030Π38401119301050118Π1219Π2323Π2625Π36801131301074001071620Π2328Π2230Π34501119301109801100201102623Π1730Π29601131301128901116901119301095529Π322011480011623011456011527011408011456 所得到的各物种Cty b 基因部分序列中T 、A 、C 、G 碱基的平均含量分别为4018%、3214%、1610%、1018%.A +T 的含量(7312%)远远高于G +C 的含量(2618%).T 碱基的含量最高,G 碱基的含量较低.不同序列的碱基百分含量略有差异,但总的趋势完全类似平均含量的规律.从图1可以看出,Cty b 基因的氨基酸26个变异位点中,管蚜蝇属(3,4,8),斑眼蚜蝇属(5,6)和条胸蚜蝇属(2)它们的特征氨基酸位点2个(43和89位点),管蚜蝇属氨基酸特征位点2个(84和89位点),斑眼蚜蝇属特征氨基酸位点1个(85).条胸蚜蝇属与宽盾蚜蝇属氨基酸变异最大,16个位点,而管蚜蝇属的未定种和喜马拉雅管蚜蝇氨基酸序列没有差异,其DNA 序列差异的位点主要是简约性位点.212 分子系统树的构建根据测序结果,以直翅目的中华稻蝗的同源序列作为外群,根据K imura 双参数模型,用模糊聚类法、邻接法、最小进化法和最大简约法重建系统发生树.几种方法构建的系统发生树均类似模糊聚类法重建系统发生树(图2),仅自举检验置信值略有差异.图2 距离法系统发生树(图中数值为自举检验置信值)从所构建的系统发生树来看,管蚜蝇属的3个种和斑眼蚜蝇属2个种先后各自聚为一支,其自举置信值分别为97%和68%.管蚜蝇属的未定种管蚜蝇和喜马拉雅管蚜蝇亲第2期张宏杰,等:管蚜蝇族7种食蚜蝇Cty b 基因序列差异及系统进化关系57 缘关系最密切,先聚为姊妹群,BC L值为93%,其次为鼠尾管蚜蝇与未定种管蚜蝇和喜马拉雅管蚜蝇姊妹群聚合,BC L值为93%.从4个属间关系来看,管蚜蝇属和斑眼蚜蝇属首先聚合为姊妹群,BC L值为61%,其次与条胸蚜蝇属聚合,BC L值为89%,宽盾蚜蝇属最后聚合.管蚜蝇族的4个属的聚类系统发生树为单系.3 讨 论本研究所得到的管蚜蝇族7种线粒体Cty b基因部分序列419bp序列中存在119个变异位点,变异率为28140%.属内物种间序列平均值在5101%～9155%之间,属间序列平均值在10102%～16123%之间,平均遗传距离为11184%.通常认为物种之间基因序列变异率越小,物种之间亲缘关系越近.从不同物种之间Cty b基因部分序列变异率基本反映了管蚜蝇族亲缘关系.一般而言,DNA序列中的碱基替换分为转换(TS)和颠换(T V),在DNA进化过程中TS发生的频率远远高于T V.分歧时间越长、亲源关系越远的分类单元(OT U)之间,核苷酸发生颠换的频率越高.管蚜蝇族的属内物种间的R平均值(TSΠT V)>110(1135～215),而不同属物种之间R 平均值<110(0169～1127).反映出属内物种之间基因序列替换以转换为主,不同属物种之间以颠换为主.相对来说,管蚜蝇族的属间,特别是条胸蚜蝇属和宽盾蚜蝇属之间R值较小,它们之间亲缘关系相对较远,也反映出管蚜蝇族亲缘关系.从以上方面来看,Cty b基因用于管蚜蝇族系统发生(亲缘关系)是适合的.致谢:在本研究的实验工作中得到陕西师范大学生命科学院提供有关实验仪器,硕士研究生黄菲女士参与部分实验工作,在此表示衷心的感谢.[参考文献][1]K anervro E.Zur systematick und phylogenie der Westpalaarktisehen 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ong723000,Shaanxi,China)Abstract:Studies on the phylogenetic relationships of the Diptera have been largely based on conservative m orphological characters.During the resent10years,a number of studies on the ev olutionary biology of insects have utilized phylogenetic in formation obtained from mitochondrial DNA,but little w ork on Eristalini has been published to date.C onsequently,phylogenetic relationships and classificatalon of the Lathyrophthalmus and Eristalinus of Eristalini remains controversial.The study try to shed light on these relationshpi by DNA sequence analysis of the Cty b gene in7species of ing the well known PCR technique,part sequence of the mitochondrial Cty b gene were am plified and sequenced from Helophilus virgatus C oquilett, Phytomia zonat(Fabricius),Eristalis sp,E.himalayensis Brunetti,E.lenax(L.),Eristalinus tar salis(Macquart)and E.sepulchralis(L.).419bp gene fragments from these species were obtained,in which119varible sites(28.40%)were identified,without insertions or delctions.The nucleic acid sequence divergence of the mitochondrial Cty b gene was5101%～16123%am ong these species.Am ong genera the divergence of nucleic acid sequence in the mitochondrial Cty b gene was10102%～16123%and am ong species of one genus that was5101%～9155%.A phylogenetic tree constructed using the UPG M A,N J,ME and MP method with Oxya chinensis as the outgroup indicates that the7species of Eristalini examined in this study are clusered in one clades.These phylogenetic trees were similar by UPG M A,N J,ME and MP method.The species in Eristalis and Eristalinus are clusered first,and then Helophilus,phytomia successively are clustered.A result was consistent with m ophological classification.K ey w ords:Eristalini;Diptera;Cty b;DNA sequence;phylogeny。