现代技术在昆虫学中的应用

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资源昆虫的利用

资源昆虫的利用

资源昆虫的利用“资源昆虫”是在一定的时间条件下,能够产生经济价值的、提高人类当前和未来福利的有用昆虫的总称。

昆虫资源,是目前地球上最大的尚未被充分利用的自然资源。

资源昆虫是指昆虫产物(分泌物、排泄物、内含物等)或昆虫体本身可作为人类资源利用,具有重大经济价值,种群数量具有资源特征的一类昆虫。

资源昆虫与昆虫资源在内涵和外延上不同。

另外,同一种昆虫是益虫还是害虫并没有绝对的界限,有的昆虫在发育的不同阶段,它的益害也不同。

如有些蝴蝶、蝉等,幼虫是害虫,成虫则被人类所利用。

我国是世界上最早开发利用昆虫资源的国家。

随着现代科学技术的进步,特别是昆虫学、生物化学、生物技术、营养、医药等科学领域的不断发展,为开发昆虫资源提供了条件。

近年来我国很多科技工作者在昆虫资源开发利用上做了大量工作,昆虫资源的研究、开发和利用已成为许多昆虫学者关注的热点,而且逐步向产业化方向发展。

下面是对于资源昆虫利用的一个简介:1、工业用昆虫工业用昆虫是一类具有重大经济价值的资源昆虫,最主要的工业原料昆虫有家蚕、五倍子蚜、白蜡虫、紫胶虫、胭脂虫等。

其产物蚕丝、紫胶、白蜡、五倍子等在各个行业用途十分广泛。

2、饲料昆虫昆虫不仅体内营养十分丰富,而且是优质的蛋白资源。

昆虫除可供人类食用外,还可作为动物饲料,其营养价值完全可以与鱼粉等饲料添加剂媲美。

随着畜牧业的发展,对蛋白饲料的需求越来越大。

因此世界各国都把饲用昆虫的研究作为开发饲料资源的主攻方向驯。

饲养家蝇作饲料在国内外均取得了很大进展。

通过测试家蝇幼虫、蛹的营养成分及饲喂试验,证明蝇蛆是一种优质的蛋白质饲料,其营养价值超过豆饼和蚯蚓粉。

而且从中提取的甲壳素、壳聚糖等高分子化合物在生化、医药、化工等领域有着广泛而重要的作用。

而近几年对黄粉虫的研究表明,它可作为具有较高经济价值动物(蛤蚧、龟、牛蛙、观赏鱼类)的饲料。

在蛋白饲料资源日渐紧缺的今天,人工饲养昆虫可作为解决蛋白饲料来源的一种途径。

昆虫生物学和害虫防治技术

昆虫生物学和害虫防治技术

昆虫生物学和害虫防治技术昆虫是地球上最为繁殖和多样化的类群之一,拥有逾一百万种,占据着动物界中的约85%。

从昆虫的视角来看,我们的世界显得如此庞大和复杂。

昆虫生物学研究这些生物在生活和进化中的行为和生理学特征。

害虫防治技术则致力于保证人类和其他生物在环境和经济等各个方面的利益,同时尽量减少对自然环境的干扰。

一、昆虫生物学基础昆虫的良好适应性和灵活性源于繁殖率高和生命史多样等生物特性,这些昆虫的生命周期演变成了一种高度专门化的生物适应性。

比如,蚂蚁拥有高度分工的社会结构,而高粱蜜虫则具有高效的光合作用,可以有效地将葡萄糖转化为糖醇。

昆虫的生活行为也很有趣。

一些昆虫会利用化学信号,如挥发性化合物,与同种其他个体进行交流和警示。

一些昆虫使用视觉、听觉和触觉等多种感官进行方向感知、觅食、繁殖和社会互动。

被称为“世界浪漫飞行者”的蜻蜓,拥有在空中悬停的超凡技能,呈现出独特的飞行模式。

二、害虫防治技术现状随着人类工业革命和城市化进程的加剧,害虫数量和种类的不断增长也成为了现代文明面临的严重问题之一。

为此,各国政府和专家们开展了大量的科学研究工作,并通过多种方式尝试着解决害虫问题。

1. 化学防治自二战后,现代化学农业的诞生使得杀虫剂成为主要的害虫防治手段之一。

杀虫剂常用的化学物质包括氯氰菊酯、敌敌畏等,这些化学物质可以有效地被虫体吸收,妨碍其身体各部位的正常代谢和生理活动,最终杀死甚至灭绝害虫数量。

但是在化学防治过程中,也常常造成大量的生物多样性损失和环境污染,对自然生态环境产生不可逆转的影响,难以实现可持续发展的目标。

2. 生物防治与化学防治不同,生物防治利用害虫天敌(昆虫)和病菌、真菌等可寄生害虫身上的微生物进行经典控制害虫的方法。

这种方式既适用于非作物生态环境的管理,同时适用于作物生态中化学防治无法解决的问题。

尤其是近年来,人们对有机耕种和可持续发展的主张更加倾向,生物防治已成为人们常使用的一种害虫控制技术。

基因组学在昆虫学上的研究进展

基因组学在昆虫学上的研究进展

基因组学在昆虫学上的研究进展随着科技的不断进步,基因组学在各个领域中的应用也越来越广泛。

其中,基因组学在昆虫学上的研究进展备受关注,其所涉及的领域包括昆虫分类、昆虫演化、昆虫生态等等。

本文将从几个方面来探讨基因组学在昆虫学上的研究进展。

一、基因组测序首先,基因组测序是众所周知的一项重要技术。

在昆虫学中,不同物种昆虫的基因组的大小和复杂度差异非常大,其测序的难度也会因此有所不同。

但是,随着技术的不断提升,基因组测序的难度已经得到了极大的缓解。

而应用基因组测序技术进行昆虫学研究,则需要涉及到以下方面:(1)昆虫分类研究通过基因组测序顺利地得到了独立的基因序列,继而就可以将不同的进化线路及其昆虫之间的系统发育关系联系起来。

同时,可同时对于若干功能性基因进行分析,这些功能性基因在昆虫的分类及演化史上起到了重要的作用。

(2)昆虫适应性研究利用基因组测序技术研究昆虫的适应性进化规律也是当前比较热门的研究方向。

例如,研究某些昆虫的功能基因在急速变化的环境下的变化情况,以便进一步了解到细胞内部分子间的相互作用及其整个适应体系化的作用规律等。

二、基因组大数据另外,随着基因组测序的大规模生产,有一个新问题——如何组织和使用这些基因组数据?基因组大数据使得在生物信息学领域进行研究成为了现实,同时也为本领域的研究提供了大量的有效数据。

(1)发现新的功能基因基因组大数据也为昆虫学的研究提供了富有成效的数据库。

例如,近几年来已经有很多昆虫类物种的基因组测序完成,给我们带来了巨大的帮助。

基因组数据结合算法的不断发展,研究人员能够发现、描述、甚至是预测一个基因序列中可能存在的新的功能性基因。

据报道,在各种昆虫目中,至少有20%的昆虫酵素基因目前还未得到解析,这为寻找新的潜在药物、新的农作物及其它未知生物功能等领域提供了丰富的样本基础。

(2)基因底岩性状及其检测研究人员也可以通过大规模数据挖掘技术寻找到病态基因或者真正起到害虫危害作用的基因底岩性状。

现代科技革命对昆虫学研究的影响及表现

现代科技革命对昆虫学研究的影响及表现
( 广 西职业技术学院 , 1 广西南宁 5 0 2 ;. 3 26 2 广西农业科学院植物保护研究所 , 广西南宁 50 0 ; 广 西玉林市蚕种场 , 30 7 3 广西玉林 5 7 0 ) 30 0
摘要 从 生 物技 术和信 息技 术 两方面 简要 介 绍科技 革命 在 昆 虫学领域 中的 表现 和影 响 。 过转 基 因植 物 、 通 转基 因 昆 虫、 重组微 生 物 、 昆 虫细胞培 养 以及 信 息技 术在 昆虫 学中的 应用及 影响 , 明现代科 技 革命 给 昆 虫学发 展 带来 了质 的飞跃 , 说 具有 巨大的推动 作 用。 关键词 科技 革命 ; 昆虫学 ; 生物技 术 ; 息技 术 信 中图 分类号 Q9 8 文 献标识 码 A 文 章编 号 0 1—6 12o )7 026 0 8 5 76 1 (0 8 1— 76 - 3
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安徽农 业科学 . unl f nu A r Si20 ,6 1)76 -28 J rao hi g . c 083 (7 :26 76 o A i .
责任 编辑 孙 红 忠 责 任校对 卢 瑶
现代科技革命对 昆虫学研究的影响及表现
陈 恩海 1 t 黄立飞2 新3 , 曾国
I fue c ndEx r si no o r Te h l gc lRe outo n t m o o ia s a c n l n ea p e so fM de n c no o ia v l i no En o l gc lRee r h
C E n h i t H N E -a e a (u n x T a i d e h o g a C l g, ann , u n x 5 0 2 ) G a gi r n g n c n l i l o ee N n i G a gi 3 2 6 l in a T o c l g

昆虫行为学的研究方法与应用

昆虫行为学的研究方法与应用

昆虫行为学的研究方法与应用昆虫是地球上生物种类最多、数量最庞大的类群,它们在各个生态系统中都扮演着重要的角色。

在昆虫研究的各个领域中,昆虫行为学一直是备受关注的领域。

昆虫行为学研究昆虫的种种行为,包括飞行、掠食、求偶、寻找食物、规避风险等等。

这一领域的研究和实践应用已经在科学、医学、农业等多个领域取得了卓越成果。

昆虫行为学的研究方法1. 田间观察法田间观察法是昆虫行为学研究的基础方法。

这种方法不需要特殊的设备和设施,主要靠观察和记录昆虫在其自然栖息地的行为和活动。

通过对昆虫生存环境特点的了解,研究者可以选择合适的观测点和时间,进行观察和记录。

这种方法简单易学,应用范围广泛,适用于中小型昆虫行为学研究。

2. 实验法实验法是昆虫行为学研究中的常用方法,它可以控制实验环境,减少干扰因素,更好地研究昆虫的行为。

虽然实验法的技术含量高,但是其结果准确性更高。

实验法包括开放式实验、封闭式实验、温室实验和室内实验等多个方面,不同的实验方法适用于不同的研究需求。

3. 录像技术利用高清摄像机对昆虫行为进行录像,是昆虫行为学研究中的重要手段之一。

类似于田间观察法和实验法,录像技术也可以用于不同的研究目的。

这种方法有助于研究者更好地观察和分析昆虫行为的细节。

昆虫行为学的应用1. 生物防治昆虫作为植物病虫害的主要传播媒介,其行为研究可以帮助我们更好地预测和控制农业病虫害的发生和流行。

利用昆虫对化学物质和气味等敏感性,我们可以通过粘虫板、种植驱虫植物等方式实现昆虫防治的目的。

2. 医学研究昆虫行为学在医学研究领域的应用日益增多。

例如,在蚊子疟疾传播途径研究中,昆虫行为学的研究成为一种重要手段。

通过加强对蚊子生态学和行为学特点的了解,我们可以有效地预测和防控疟疾等疾病的流行。

3. 活体显微镜技术昆虫行为学研究中,用显微镜结合影像技术可以让我们观察昆虫的活体细胞和细节动作,这样可以更好地探究某些昆虫行为的本质和机制。

例如,在观察蚂蚁的食物获取过程中,可以用活体显微镜来监测和分析蚂蚁的觅食、搜寻、通信等过程。

昆虫学中的实验室技术和设备使用

昆虫学中的实验室技术和设备使用

昆虫学中的实验室技术和设备使用昆虫学实验室技术和设备在昆虫学研究中起着至关重要的作用。

通过这些技术和设备,研究人员能够深入了解昆虫的生理机能、行为习性和进化生态等方面,为保护昆虫资源、控制农业害虫和传播疾病的研究提供有力支持。

下面将介绍一些常见的昆虫学实验室技术和设备使用方法。

其次是昆虫饲养设备的使用。

在昆虫学研究中,饲养设备通常用于饲养实验昆虫,以获得足够的实验材料和数据。

常见的昆虫饲养设备包括昆虫箱、昆虫笼、昆虫恒温箱等。

昆虫箱通常用于饲养体型较小的昆虫,它可以提供适宜的温度、湿度和光照条件,同时也能防止昆虫逃跑或与外界环境交叉感染。

昆虫笼一般用于饲养体型较大的昆虫,它的结构较为复杂,可以提供较大的活动空间,并可以随时观察昆虫的行为和生理变化。

昆虫恒温箱用于在特定温度条件下饲养昆虫,比如研究温度对昆虫发育和生存的影响。

然后是显微镜的使用。

在昆虫学研究中,显微镜是必不可少的设备之一、通过显微镜,可以观察昆虫的形态结构、生殖系统和内部组织等微小结构。

常见的显微镜包括光学显微镜、电子显微镜和荧光显微镜等。

光学显微镜是最常用的显微镜之一,它能够放大昆虫标本的细微结构,通过镜片的调节可以观察到不同层次的昆虫结构。

电子显微镜则可以进一步放大昆虫细胞和器官的微观结构,可以用来观察昆虫的超微结构或微观变化。

荧光显微镜则可以用来观察昆虫标本中的特定细胞或结构,通过与荧光染料的结合,可以使目标细胞在显微镜下呈现出明亮的荧光。

最后是分子生物学技术的应用。

随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的分子生物学技术被应用于昆虫学研究中。

例如,PCR技术可以用来扩增和分析昆虫基因组中的特定DNA序列;基因克隆技术可以用于昆虫基因的克隆和表达;蛋白质组学技术可以用于昆虫蛋白质组的快速鉴定和定量等。

这些技术的应用不仅能够加深对昆虫的遗传背景和分子机制的理解,还可以为昆虫防治和资源利用提供更深入的研究支持。

总之,昆虫学实验室技术和设备的使用对于昆虫学研究的进展至关重要。

蝴蝶的仿生学原理应用实例

蝴蝶的仿生学原理应用实例

蝴蝶的仿生学原理应用实例引言蝴蝶作为自然界中迷人的昆虫之一,其优雅的飞行和美丽的翅膀一直吸引着人们的关注。

而在现代科学中,研究人员通过对蝴蝶的仿生学原理进行分析和应用,取得了一些令人瞩目的成果。

本文将介绍蝴蝶的几个重要仿生学原理,并结合实际应用进行展示。

1. 翅膀色彩的仿生学应用蝴蝶的翅膀色彩是其最为独特之处,不仅给人一种美的享受,同时也起到了伪装与警示的作用。

在仿生学中,研究人员通过分析蝴蝶的翅膀色彩分布和结构,提取出了一些有用的设计原理。

•色彩分布的非均匀性:蝴蝶的翅膀色彩往往呈现出非均匀的分布,这种分布可以使得蝴蝶在自然环境中具有良好的伪装效果。

仿生学家们通过这一原理,设计出了用于军事和安全领域的“隐形”材料,能够在不同的背景下实现伪装效果。

•结构颜色的反射和吸收:蝴蝶的翅膀上的色彩并不是通过色素来产生的,而是通过结构反射和吸收的方式呈现出来的。

这种结构在仿生学中被称为“结构颜色”,研究人员通过模拟蝴蝶翅膀的结构,制造出了具有透光性、能够反射特定波长光线的材料,有望在光学和光电器件领域得到应用。

2. 蝴蝶的飞行机制仿生学应用蝴蝶优美的飞行姿态一直是人们向往的对象。

通过对蝴蝶飞行机制进行仿生学分析,科学家们在航空航天领域获得了许多启示。

•柔韧的翅膀结构:蝴蝶的翅膀具有柔韧性,能够根据不同的飞行状态进行变形。

仿生学家们借鉴了这一原理,设计出了具有可变形翼展的无人机,能够在不同飞行状态下保持稳定性。

•振翅频率的调节:蝴蝶振动翅膀的频率可以根据飞行速度和风力的变化来进行调节,以达到最佳的飞行效果。

研究人员通过仿生学的方法,设计出了可以自动调节翅膀振动频率的飞行器,能够在不同飞行条件下保持稳定并降低能量消耗。

3. 蝴蝶的感知机制仿生学应用蝴蝶具有高度发达的感知机制,能够准确地感知和识别周围的环境。

•嗅觉感知:蝴蝶的感知机制中,嗅觉扮演着非常重要的角色。

仿生学家们通过研究蝴蝶的嗅觉感知原理,设计出了可以模拟蝴蝶嗅觉能力的化学传感器,用于环境监测和病菌检测等领域。

昆虫学的研究进展和未来发展方向

昆虫学的研究进展和未来发展方向

昆虫学的研究进展和未来发展方向昆虫学是研究昆虫的结构、生理、行为和分类等问题的学科。

随着科学技术的进步和人们对自然界的认识不断深入,昆虫学作为生物学的重要分支,在过去几十年取得了许多重要的研究进展。

本文将探讨昆虫学的研究进展,并探讨未来的发展方向。

一、昆虫学研究的进展1.分类学进展:现代昆虫分类学采用了系统发育学的理念和分子生物学的技术手段,对昆虫的分类和系统发育关系进行了深入研究。

通过分子标记和遗传信息的分析,昆虫分类学的可靠性和精确度得到了大幅提高。

2.生理学进展:昆虫生理学的研究成果为人们了解昆虫的生命活动提供了重要的依据。

研究者发现昆虫的呼吸、循环、消化等生理过程与人类和其他动物有很大的不同,这使得昆虫具备了独特的适应能力和生存竞争力。

3.行为学进展:昆虫行为学的发展为人们认识昆虫的行为、交流和社会性提供了有力的支持。

研究发现昆虫的行为具有一定的规律性和适应性,很多昆虫展示出了高度复杂的社会行为,例如蜜蜂的集体觅食和蚁群的分工合作。

4.生态学进展:昆虫在生态系统中起着至关重要的角色,其研究对于维护和保护生态环境具有重要意义。

昆虫的食物链调节、传粉、分解和害虫防控等生态功能是维持生态平衡的重要组成部分。

二、昆虫学研究的未来发展方向1.基因组学与昆虫的遗传进化:随着基因测序技术的迅速发展,昆虫的基因组学研究正日益受到关注。

通过研究昆虫的基因组序列和变异,可以深入了解昆虫的遗传进化、物种形成和适应策略等问题。

2.神经生物学与昆虫行为研究:昆虫的神经系统在行为控制方面起着重要的作用,神经生物学的研究为我们了解昆虫行为的机制提供了突破口。

未来的研究可以深入探讨昆虫的感知、学习能力和行为决策等问题。

3.昆虫的环境适应与气候变化:随着全球气候变化的加剧,昆虫的适应机制和对环境的响应成为研究的热点。

未来的研究可以探究昆虫在不同环境条件下的适应策略和生态位变化,为预测和应对气候变化带来的生态影响提供理论支持。

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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; application 20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。分子生物学技术在昆虫生态学中的应用尚处于起步阶段,已逐渐运用于昆虫生态学研究的各个方面,它将为昆虫生态学的研究发挥巨大的作用. 参考文献: [1] 邹平, 叶辉. 云南松纵切坑梢小蠹四个地理种群同工酶比较研究[J]. 遗传, 1999, 21(6): 27—31. [2] 韩雅莉, 谭竹均。 网翅蝗科九种蝗虫的酯酶同工酶研究[J]。 昆虫分类学报, 1999, 21(2): 87—92. [3] Paskewitz S M. Evoluation of the polymerase chain reaction method for identifying member of the Anopheles gambiae complex in Southern Africa [J].

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