昆虫分子鉴定技术简介.
昆虫分子生物技术的主要研究方法与领域-发育生物学论文-生物学论文
昆虫分子生物技术的主要研究方法与领域-发育生物学论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：分子生物技术在昆虫系统发育研究中具有重要作用, 该技术在昆虫的鉴定分类, 研究种群系统发育关系等方面应用广泛。
本文主要从分子生物技术的研究材料, 技术方法和应用三方面展开论述, 并展望了分子生物技术未来在系统发育中的应用前景。
关键词：分子生物技术; 系统发育; 分子标记; 应用;Abstract：Molecular biology techniques plays an important role in the research of insect phylogeny. It is widely used in the identification and classification of insects, and in the research of phylogenetic relationships, etc. This paper mainly discussed the molecular biology techniques from the aspects of research materials, technical methods and its application. At last, the prospect of the application of molecular biology technology in the system development prospects in the future.Keyword：molecular biological techniques; phylogeny; molecular marker; application;昆虫系统发育和进化是昆虫学的一个重要分支, 研究昆虫的系统发育不仅对昆虫的命名、鉴定、描述有所帮助, 而且在探究昆虫的起源、进化和种群的形成发展有着更深层次的意义。
第四章 昆虫分子科学
一、生物技术在昆虫分类中的应用 一、转基因抗虫育种的发展概况
许多边界口岸水果和蔬菜中那些检疫性、危险性害虫, 如: 桔小实蝇、地中海 实蝇等, 其主要以幼虫危害, 它们的外部形态比较相似, 借助常规方法从外部 形态上很难鉴别区分, 把它们饲养为成虫, 是一个既费时又花费人力和物力的 过程。又由于水果和蔬菜在保存上容易腐烂变质的特殊性, 利用分子生物技 术可以提供便利, 它既可以缩短鉴定分类时间, 又节省大量的人力和物力。
桔小实蝇除柑桔外，尚能为害芒果、番石榴、 番荔枝、阳桃、枇杷等200余种果实。
一、生物技术在昆虫分类中的应用 一、转基因抗虫育种的发展概况
地中海实蝇有250多种寄主，主要危害柑桔、 苹果、梨等水果和茄科蔬菜。
一、生物技术在昆虫分类中的应用 一、转基因抗虫育种的发展概况
现代遗传学研究表明, 一切物种的遗传性状 都是由基因决定。基因的变异不仅体现在外 部形态的变异上, 还体现在体内蛋白质分子 结构的变化上。而基因的变异取决于DNA 分 子碱基序列的变异。在生物分类和系统的发 展中, 采用分子生物学技术, 从DNA 水平进行 分类研究, 解决形态分类上不能解决的问题。
第四章 昆虫分子科学
昆虫学的研究成果导致了分子生物学的 迅猛发展（果蝇分子生物学、转基因抗虫作物等在现代分子生物
学和生物技术中占有非常的地位。）
分子生物学及生物技术的发展，也有利 的促进了昆虫学在分子和细胞水平上的 基础研究。（昆虫分类学、利用昆虫生物反应器生产药物等。）
昆虫学和分子生物学相互交融而形成的 交叉学科----昆虫分子科学已成为当前昆 虫学发展的前沿学科。
一、生物技术在昆虫分类中的应用
二、转基因抗虫育种的发展概况
三、转基因昆虫的应用
分子鉴定 2004 陕西省常见四种实蝇的RAPD研究初报(双翅目：实蝇科)
陕西省常见四种实蝇的ＲＡＰＤ研究初报 （双翅目：实蝇科）张红梅１，潘亚勤２，魏迪功２，仵均祥１（1.西北农林科技大学植保资源与病虫害治理教育部重点实验室,西北农林科技大学植物保护学院，陕西杨凌 712100；2.陕西出入境检验检疫局，陕西西安 710068）摘要：应用31种随机引物对陕西省常见4种实蝇的基因组DNA进行扩增，筛选出5种引物S61、S107、S126、S275、S1142，可以对4个种扩增出稳定清晰的多态性片段，其中引物S126可以把南瓜实蝇和具条实蝇，具条实蝇和三点棍腹实蝇分开；利用UPGMA法聚类构建的系统树与传统分类完全一致。
关键词：实蝇；RAPD；分子鉴定中图分类号：Q969.456.8 文献标识码：A文章编号：10007482(2004)01-0059-05 实蝇为一种重要的有害生物类群，不仅对水果生产构成直接危害，而且对水果进出口贸易也造成严重影响。
世界上危害果蔬类的实蝇达150余种，分布在不同的国家和地区，各国政府均采取了严密的检疫措施，以防止检疫性实蝇的传入。
目前，实蝇的分类鉴定主要是以成虫的外部形态特征作为依据，但在口岸实际检疫工作中，截获的往往是幼虫或卵，通常的作法是对其进行室内饲养待获得成虫后再进行鉴定[1]，这样不仅延长了进出口物品的通关时间，而且增加了检疫人员的工作强度。
因此对实蝇进行准确快速的鉴定，无论是在口岸检疫方面，还是在生产防治方面都具有重要意义。
RAPD技术作为一种分子水平上的DNA多态性检测的现代生物技术，因其简便、快捷等特点而被广泛应用于昆虫基因组的多态性分析，特别是昆虫物种亲缘关系和系统分类的研究。
目前，该技术已被应用到同翅目、双翅目、直翅目、鳞翅目、鞘翅目等目多个科的种类鉴定中[3]，但对实蝇科昆虫的研究国内尚未见报道，为弥补这方面的不足，我们利用RAPD技术对陕西省常见4种实蝇基因组DNA的多态性进行了初步研究。
１ 材料和方法 1.1 实验材料实验用标本均为实蝇成虫，采用实蝇诱剂诱捕所得。
利用DNA条形码技术对拟步甲科主要储粮害虫鉴定的研究
利用DNA条形码技术对拟步甲科主要储粮害虫鉴定的研究拟步甲科Tenebrionidae昆虫,隶属于鞘翅目Coleoptera,全世界广泛分布。
其中拟步甲科储粮昆虫是一类重要的经济害虫。
其不仅会直接取食粮食,还会危害粮食品质,同时传播一些疾病,对人类的生产生活产生极大的危害。
快速准确鉴定昆虫是害虫防治的第一步。
但由于其非成虫态昆虫(卵,幼虫,蛹)难以进行形态鉴定。
利用分子生物技术鉴别昆虫可以不受昆虫虫态的限制,所以利用分子鉴定技术鉴定昆虫成为亟需开展的研究。
本研究针对我国拟步甲科储粮昆虫开展分子鉴定技术系统的研究。
主要研究结果如下:1)构建了我国拟步甲科储藏物害虫的知识信息库。
通过查阅文献和采集昆虫,共收录拟步甲科储藏物昆虫9属14种。
其中主要包括中文名称,拉丁学名,生物学特征,主要危害,防治措施等。
2)构建了我国拟步甲科储粮害虫DNA条形码库,其中收录了拟步甲科昆虫共计6属116种。
以拟步甲科储粮昆虫为研究对象,通过PCR技术获得COI序列。
利用系统发育树和距离法检测获得的COI序列鉴别拟步甲科储粮昆虫的可行性。
结果表明:这些DNA序列可以用来构建拟步甲科储粮昆虫的DNA条形码库。
3)建立了我国粉盗属储粮昆虫特异性引物PCR鉴定方法。
基于上述获得的DNA序列,设计并筛选出粉盗属3种储粮害虫(亚扁粉盗Palorus subdepressus,姬粉盗Palorus ratzeburgi,小粉盗Palorus cerylonoides)种特异性引物,并检测了这些特异性引物的灵敏度。
结果表明:三种粉盗的特异性引物仅对特定的物种有扩增效果。
其中,小粉盗检出限为0.1 ng/μL,姬粉盗和亚扁粉盗的检出限为0.001 ng/μL。
4)应用以上两种分子鉴定技术,对拟步甲科储粮昆虫进行种类鉴定。
结果表明这两种技术均可实现拟步甲科储粮害虫的种的准确鉴定。
本文围绕拟步甲科储粮昆虫开展分子检测识别技术,构建了拟步甲科储藏物昆虫的知识信息库和DNA条形码库。
西花蓟马的SCAR分子检测技术
西花蓟马的SCAR分子检测技术孟祥钦1，闵亮1, 3，万方浩1, 2，周忠实1, 2，王文凯3，张桂芬1, 2,(1. 中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京100193；2. 农业部外来入侵生物预防与控制研究中心，北京100081；3. 长江大学农学院，湖北荆州434025)摘要：西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)是一种世界性入侵害虫，寄主范围广，危害严重，2003年首次在我国发生危害，并有进一步扩散蔓延的趋势。
针对蓟马类害虫虫体微小、形态相似，难以准确快速区分的问题，采用特征序列扩增区域（SCAR）标记技术，以西花蓟马及与之同域发生的其他种类蓟马为对象，筛选出1对西花蓟马特异性引物（FOMF/FOMR），其扩增片段大小为320 bp。
种特异性检测结果显示，该对引物只对西花蓟马的基因组DNA具有扩增能力，对同域发生的花蓟马F. intonsa (Trybom)、禾花蓟马F. tenuicornis (Uzel)、烟蓟马Thrips tabaci L.等41种蓟马不具有扩增效果。
该对引物不仅对不同虫态的西花蓟马具有扩增能力，而且在西花蓟马发生地的寄主植物组织内亦检测到了其卵的存在。
同时，该检测技术灵敏度高，对成虫的最低检出阈值为1/160头。
本检测技术在口岸检疫以及花卉、蔬菜和种苗调运中的害虫检测和监测中具有重要意义。
关键词：西花蓟马；RAPD-PCR；SCAR；快速检测；特异扩增；检出阈值中图分类号: Q966 文献标识码: A 文章编号: 0454-6296(2010)03-0000-00SCAR marker for rapid identification of the western flower thrips, Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae)MENG Xiang-Qin1, MIN Liang1,3, WAN Fang-Hao1,2, ZHOU Zhong-Shi1,2, WANG Wen-Kai3, ZHANG Gui-Fen1,2,* (1. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China; 2. Center for Management of Invasive Alien Species, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China; 3. Agriculture College, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434025, China)Abstract: The western flower thirps, Frankliniella occidentalis(Pergande), is a worldwide pest, causing serious damage to a wide range of host plants. It was first reported in China in 2003, with a trend of further spreading. Most of thrips species are small in size and similar in morphology, which makes it hard to be distinguished quickly. In the present research, a pair of SCAR (sequence characterized amplified regions) primers (FOMF/FOMR) which are specific to western flower thrips was developed by using other nine familiar thrips species as the control. The fragment amplified by the primers FOMF/FOMR was 320 bp in length. Specificity tests performed with this pair of primers showed that all F. occidentalis specimens were detected positively and no cross reactions with other 41 thrips species, including F. intonsa (Trybom), F. tenuicornis (Uzel) and Thrips tabaci L., were detected. The method was tested on a single male and female adult, a single pre-pupa and pupa, a single 1st- or 2nd-instar larva, and even a single egg, and proved to be applicable for these stages of F. occidentalis.基金项目：国家“973”计划项目（2009CB119200）；国家科技支撑计划项目（2006BAD08A14）；公益性行业（农业）科研专项（200803005）；国家自然科学基金项目（30971967）；中央财政国家重点实验室自主研究课题专项经费（SKL2007SR04）作者简介：孟祥钦，男，1983年12月生，河南濮阳人，硕士研究生，研究方向为入侵生物学与分子生态学，E-mail: mengxiangqin2003@通讯作者Corresponding author, E-mail: guifenzhang3@收稿日期Received：2009-11-25；接受日期Accepted：2010-01-31Moreover, the 320 bp genomic DNA fragment was clearly identified in the host plant tissues collected in F. occidentalis infested areas. When the dilution was 1/160 of a whole female adult of F. occidentalis, the 320 bp DNA fragment could be identified for all replicates. Our present results indicate that the technique is useful in quarantine at ports and in pest detection and monitoring during transportation of flowers, vegetables and seedlings.Key words: Frankliniella occidentalis; RAPD-PCR; SCAR marker; rapid detection; specific amplification; detectable threshold limit value西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)是缨翅目(Thysanoptera)蓟马科(Thripidae)花蓟马属的一种重要害虫，自20世纪40年代即对美国西部的花卉产业造成巨大的危害(Bailey, 1940)，近30年来，随着国际贸易活动的日益频繁，西花蓟马迅速传播扩散，已成为世界性入侵害虫(Kirk and Terry, 2003)。
AFLP分子标记技术在昆虫学研究中的应用
AFLP 分子标记技术在昆虫学研究中的应用3郑先云 马恩波33 郭亚平(山西大学生命科学与技术学院 太原 030006)Applications of the AF LP molecular genetic m arker in E ntomology .ZHE NG X ian 2Y un ,M A En 2Bo 33,G UOY a 2Ping (College o f Life Science and Technology ,Shanxi Univer sity ,T aiyuan 030006,China ).Abstract Amplified fragment length polym orphism (AF LP )is a novel m olecular fingerprinting technique based on PCR reaction and the RF LP technique.The superiority of AF LP analysis resides in its rich polym orphism ,g ood stability and reliability ,high power of reproducibility ,ability to w ork with smaller quantities of DNA and no requirement for prior sequence knowledge of the genome.AF LP has been used extensively for the construction of genetic mapping ,genetic diversity studies ,phylogenetic study and tax onomy ,genetic breeding and qualitative judgment ,location of target genes and s o on.This review describes its principles and applications in entom ology.K ey w ords m olecular genetic marker ,AF LP ,entom ology摘 要 AF LP 分子标记技术是一种建立在PCR 技术和RF LP 标记基础上的新的DNA 指纹分析技术,具有多态性丰富、结果稳定可靠、重复性好、所需DNA 量少、可以在不知道基因组序列的情况下进行研究等特点,现已广泛用于构建遗传图谱、遗传多样性研究、系统进化及分类学、遗传育种和品质鉴定以及基因定位等方面。
昆虫识别与鉴定绩缨
鉴别微观特征
利用显微镜等工具观察昆虫的微观特 征，如细胞结构、生殖器官等，进行 鉴别。
03
昆虫鉴定技巧
依据形态特征鉴定
总结词
通过观察昆虫的外部形态特征，如触角、复眼、口器、翅脉等，可以初步判断 其所属的科、属或种。
详细描述
触角的形状和长度、复眼的排列方式、口器的构造以及翅脉的图案等都是昆虫 分类的重要依据。了解不同科、属、种昆虫的典型特征，有助于准确地进行初 步鉴定。
昆虫识别与鉴定
• 昆虫基础知识 • 昆虫识别方法 • 昆虫鉴定技巧 • 昆虫鉴定工具 • 昆虫鉴定实践 • 昆虫鉴定的意义与应用
01
昆虫基础知识
昆虫的定义与分类
昆虫是动物界中种类最多、数 量最大的一类生物，占据了地 球上生物多样性的很大一部分。
昆虫属于节肢动物门，昆虫纲， 是动物界中唯一有变态发育的 类群。
生态恢复与重建
在生态恢复和重建过程中，昆虫鉴定可以评估生 态环境的质量和恢复状况，为制定合理的生态恢 复方案提供参考。
自然保护区管理
在自然保护区管理中，昆虫鉴定可以监测保护区 内昆虫种群的变化情况，为保护区的管理和保护 提供科学依据。
昆虫鉴定在农业害虫防治中的应用
害虫种类识别
通过昆虫鉴定可以准确识别害虫 种类，为制定有效的防治策略提
昆虫可以根据其形态、生活习 性、食性等进行分类，常见的 分类方式包括目、科、属等。
昆虫的形态特征
昆虫的身体一般分为头、胸、腹三个部分，头部有触角一对 ，复眼一对，口器一个；胸部有三对腿，一对翅膀；腹部一 般膨大，内有消化系统和生殖系统。
不同种类的昆虫形态各异，但一般都具有上述特征。例如蝴 蝶的翅膀上有各种美丽的花纹，而蜜蜂则有可以采集花蜜的 口器等。
昆虫分子生态学
1.分子标记的方法 分子标记的方法
①同工酶（蛋白质电泳技术）方法； ②限制性片段长度多态性（RFLP）方法； ③随机扩增DNA多态性（RAPD）方法； ④微卫星DNA和小卫星DNA标记方法； ⑤扩增片段长度多态性（AFLP）标记。
表1 昆虫分子生态学常用技术比较
技术名称 同工酶 （蛋白质电泳技 术） RFLP 区别水平及 所获得资料类型 氨基酸所带电荷 及电性，基因频 及电性， 率资料。 率资料。 优点 相对便宜， 相对便宜，已有的方 法较多，产生在生理 法较多， 上重要的共显性孟德 尔遗传。 尔遗传。 缺点 与DNA系列方法相比 系列方法相比 灵敏度较差，较多的试 灵敏度较差， 验数量局限于小型昆虫， 验数量局限于小型昆虫， 酶易受环境条件影响。 酶易受环境条件影响。
1.基本原理 基本原理
通过分子生物学的方法检测昆虫种群或个 体的遗传变异，分析和解释遗传变异的特点与 规律，揭示遗传变异所反映的规律性的东西， 从而进一步阐明昆虫之间以及昆虫与环境之间 的相互作用关系。 其研究的最典型特色是运用分子遗传标记 来检测研究对象的遗传变异特征，以揭示事物 所隐含的演化规律。
三．昆虫分子生态学研究内容
（1）由于昆虫迁飞、扩散或外来种、地理隔离的 昆虫种群在分子水平上的遗传多样性及遗传结构； （2）昆虫种群的生物型； （3）昆虫—植物相互作用的分子机理； （4）昆虫抗药性分子机理； （5）昆虫对环境适应（如耐寒性）的分子机理。
四．昆虫分子生态学的应用
1.昆虫地理种群的遗传变异分析 2.昆虫生物型差异的分子特征 3. 3.昆虫嗅觉的分子识别 4.昆虫与共生菌互作的分子机制
昆虫生态学
一．主要原理
•分子生态学是应用分子进化和群体遗传学的理论、 分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析 方法以及其他学科的知识（如地学、古气候学等） 去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理 演化、生物保护等学科领域的各种问题。它主要通 过大量使用分子生物学先进的技术和方法，在分子 水平上研究生态现象，阐明生态现象的分子机制。 •昆虫分子生态学就是以昆虫为研究对象，应用分 子生态学的原理与方法研究昆虫进化与适应机制的 一门学科。
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从理论上讲，15 个碱基位点就有415种编码方式，这个数目是现存物种的100倍。在蛋白质编码 基因中的第3 位密码子碱基是可以自由变换的。因此，只需一段45个碱基长度的序列便可编码近 10 亿的物种， 所以理论上 DNA 条形码这段648 bp 的序列完全可以鉴定所有物种。
cox1
相对保守又有足
够的变异，并且序列
榛梢木蠹象Pissodes terminalis在数据库里的比对结果1
榛梢木蠹象Pissodes terminalis在数据库里的比对结果2
/
以每年30 万个样本的速度在扩充
截至2015年3月，已有DNA条形码序列3,866,134条，包括157,057种动物、62,025种植 物和16,837种真菌及其他生物类群。
2、DNA条形码
预先收录已知物种的 cox1 基因 - 建 立数据库-未知种名物种 cox1输入检索据相似度鉴定物种。
DNA 条形码的操作流程主要有以下几 个步骤：1)标本采集、整理、鉴定、描述； 2)基因组DNA提取；3)DNA条形码标准基因 的 PCR扩增； 4)PCR 产物纯化及 DNA 序列测 定；5)DNA 序列比对与分析。
一、昆虫主要的分子鉴定技术
1、分子鉴定技术的必要性
现有物种正以每年约1万种的速度在灭绝， 也亟需一种更加具有效率的生物物种鉴定与 记录体系。 以现在人类社会生产力发展的需求来看， 亟需一种更加具有效率的昆虫物种鉴定体系， 更好地为生产生活服务。
分子鉴定技术能够从不同发育时期的昆
虫标本或残缺的组织中鉴别出物种。
在昆虫分类学中的应用
发现隐存种与合并异名种：在鳞
翅目等类群中，通过 DNA 条形码发现 了大量隐存种或新种（ Hebert 等在发 现 DNA 条形码序列差异后结合幼虫色 型、幼虫取食植物、生态分布、成虫 头部等特征发现，双带蓝闪弄蝶其实 是个由同域分布的至少 10 个种组成的 复合体。）
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
还揭示出剩余的 3 个表面上杂食性的形态种其实都是由具寄主专一性的物种组成的隐存种。
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在昆虫生态学中的应用
解析食物链：通常是通过特异 的引物检测植食性昆虫或捕食者 肠道内含物或排泄物中残存的寄
主植物或被捕食者的 DNA 来确
定食物链中的营养关系。如
Kaartinen 等首次应用 DNA 条形码 COI 和 ITS2 序列研究了发生在黑橡 Quercus robor Linnaeus上的潜叶鳞翅 目和造瘿膜翅目组成的食物网中的 物种成员以及相互的关系。
分析，最后得出6 科 180 种的结果。
在昆虫生态学中的应用
确定寄生关系：明确生态系统中种间寄生关系（主要是植食性昆虫与寄主植物 间的关系、 寄生昆虫与寄主的关系等）是生态学研究与昆虫管理中的重要问题 。
Smith等检验了条形码用于研究寄生蝇类的可行性，先用形态方法对哥斯达黎加西北部的关 纳卡斯帝保护区中寄生于鳞翅目幼虫的寄生蝇类进行鉴定，得出 20 个形态种，然后再用 DNA 条形码的方法重新鉴定， 结果不仅区分出了其中17 个具有高度寄主专一性的形态种，
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在应用昆虫学中的应用
城市昆虫学：关于城市化昆虫的进化起源及其特点已经开始受到越来越多学者
的关注。如通过利用 DNA 条形码对美国47个地点家酸臭蚁样品进行生物地理学研究表明，
每个城市的城市化种群都是由其周围自然环境中的蚂蚁入侵形成的，而非所有的城市化种群 都有一个共同的起源。
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在应用昆虫学中的应用
保 护 生 物 学 ： 用 DNA 条 形 码 技 术 对 候 选保护区进行评估, 能 全面反映整个生态系统 的物种物种多样性、遗 传多样性、系统发育多 样性和进化潜力等 , 使 该技术将整个混合 样本的DNA片段扩增后 再进行高通量测序，目 前已用于微生物和动物 的相关研究中。
在应用昆虫学中的应用
农业昆虫学：上述 DNA 条形码技术在昆虫分类与生态学研究中应用的很多方面 均可用于农业昆虫学研究中。如利用 DNA 条形码对北美农业生态系统中的天敌昆虫瓢虫
种类进行了分析，发现3种本地物种和2 种入侵物种。
植物检疫：随着参考序列数据库的不断完善， 条形码可用来作为全球范围内快 速准确鉴定外来入侵物种的通用方法。
传统分类学中的形态特征，来鉴定
和描绘物种。该方法已被证实为物 种鉴定的有效方法。
特征法--木蠹象属昆虫DNA条形码检测技术的研发
木蠹象属昆虫的鉴定特征（cox1基因片段长度 371 bp）
利用基因条码分析软件共检测到 46 个多态位点，其规律作为木蠹象属昆虫的鉴定特
征，可以根据特征对该属物种进行准确鉴定。标记性碱基的确定为木蠹象属昆虫的分子快 速鉴定提供了实验依据。
在昆虫分类学中的应用
探讨系统发育关系：
尽管 DNA 条形码的目的不 是为了构建系统发育树， 但是条形码所使用的 COI 基因本身就包含着一定的 系统发育信息， 通常认为 可以用来探讨一些低级阶 元的系统发育关系。
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在昆虫分类学中的应用
分析区系组成：如利用DNA条形码技术对罗马尼亚的鳞翅目1387个标本的种类进行全面
(5)目标 DNA 足够的短，便于DNA的提取和PCR的
扩增。
二、昆虫DNA条形码
2、DNA条形码
Herbert 等于 2003 年提出 DNA 条形 码概念（DNA Barcoding） 。利用线粒
体cox1基因（线粒体细胞色素氧化酶亚
基I基因，5'端648 bp）作为通用序列， 建立全球性的物种鉴别系统。
一、昆虫主要的分子鉴定技术
1、分子鉴定技术的必要性
自林奈创立双名法近 250 年来，仅 有 100 多万个昆虫物种被命名，而昆虫 数量巨大（ 1000-2000 万未鉴定），单 靠专业的经典分类学家命名，几乎是不 可能完成的任务。
以平均一个经典分类学家一生鉴定 1000 个物
种的标准来计算，需要 1 万多个经典分类学家同时 参与完成。 昆虫已命名100多万种，占动物界已知种类的2/3。
法医昆虫学：法医昆虫学主要是利用尸体上产生昆虫的种类、生长发育情况来
推断死亡时间、地点等，对昆虫进行准确鉴定是开展法医昆虫学研究的前提。一般
成虫易飞走而导致通常收集到的都是卵、幼虫、蛹或者是残肢碎片，这些因为缺乏形态上的 鉴定特征，致使传统的形态鉴定难以实现，以往主要的解决办法就是将幼虫带回去饲养成成 虫后再鉴定，这种方法不仅会拖延大量的时间，而且经常会因为饲养经验不足， 环境不适 应导致幼虫死亡，最后直接影响相关案件的侦破。
MP、ML法和BI法是基于特征的方法，通过比较 所有序列的每个位点，计算每棵树的得分。NJ法 为 基 于 一 定 的 进 化 模 型 ， 如 ： K-2-P 模 型 、 pdistance等，计算出各序列间的遗传距离，构建距 离矩阵，进而构建系统发育树。
DNA 序列比对与分析
距离法
距离法是通过计算物种间的遗传距离来鉴定物种，根据条形码间隙的概念， 即种内遗传距离和种间遗传距离之间应存在一个距离间隙，或通过定义一个能区 分种内、种间遗传距离的阈值，将未知物种鉴定为已知物种或定义为新种。 TaxonDNA是基于遗传距离分析条形码鉴定效率的程序（评价方法：最佳匹配方法
DNA 序列比对与分析
序列分析即利用生物信息学软件统计分析序列差异，主要包括进化
树法（tree based methods）、距离法（distance based methods）和特征法
（character based methods），前两者主要包括邻接法、BLAST搜索或使 用软件分析碱基遗传距离等，后者主要包括DNA序列中核苷酸的组成、
（BM）和基于阈值的最佳匹配方法（BCM））。通常基于K-2-P模型进行计算。BM方法的
常会导致假阳性的错误鉴定；BCM有所改进，该方法先对数据库中的序列进行统
计分析，得出一个相似性的阈值，即与未知序列遗传距离最小且在阈值范围内的
数据库中的物种为鉴定成功的物种。
DNA 序列比对与分析
特征法 特征法是寻找某分类单元内成 员共享、并可以将其与其他分类单 元区分开的鉴定特征。一个物种中 的固定核苷酸位点的固定碱基可以 作为鉴定该种的诊断特征，类似于
替换与缺失等分析。在分析种以下水平的序列差异时，由于基因距离较
小，使用基于特征的分析方法更为可靠。
DNA 序列比对与分析
进化树法
通过构建系统发育树，以进化树上的物种是
否为单系性为标准来判定未知物种的种类或发现 新种。常用方法有邻接法（ NJ ）、最大简约法
（MP）、最大似然法（ML）和贝叶斯法（BI）。
DNA条形码技术在昆虫学中的应用
在昆虫生态学中的应用
推断气候变化对昆虫的影响：如通过形态结合 DNA 条形码的方法调查20 世纪中期及
其50～70 年后加拿大极地Churchill地区的一些寄生蜂的多样性，并比较这两个时期的物种多 样性的改变，结果发现在这50～70年间，这些地区的物种组成确实随着温度的升高发生了显 著的变化。
二、昆虫DNA条形码
1、DNA分类
Tautz于2002年提出DNA分类的概念（DNA Taxonomy ），以DNA序列为 基础建立物种识别体系，利用DNA序列的差异进行种级阶元的分类，并与林 奈命名系统一一对应。（可以解决一些形态学上的难题，发掘隐存种）
二、昆虫DNA条形码
2、DNA条形码
理想的DNA条形码应符合一些基本标准: (1)具 有足够的遗传变异性和一定的分化度，可以区分不 同的物种，同时种内变异小，具有保守性。(2) 必 须是一段标准的 DNA 片段来尽可能的鉴别不同的 分类群。(3)目标 DNA 区应该包含足够的系统进化 信息，用以定位物种在分类系统中的位置。 (4) 具 有高度保守的引物设计区，便于通用引物的设计。