柞蚕幼虫黄体色与白体色的遗传分析及类胡萝卜素组成比较

为深入探讨柞蚕幼虫体色多样性的形成机制,分析柞蚕品种豫大1号(黄体色)和白一化(白体色,略带黄色)幼虫体色的遗传规律,并比较二者在体壁类胡萝卜素组成上的差异.杂交试验发现,F1的幼虫体色为黄色,F2有黄色和白色两种表型,且分离比符合3∶1;回交BC1(F1×豫大1号)均为黄色,而BC1(F1×白一化)则有两种表型,即黄色和白色,分离比符合1∶1.遗传分析表明,豫大1号的基因型为YYGG,白一化的基因型为YYgg,豫大1号的黄体色对白一化的白体色属于完全显性遗传.代谢组学分析发现,豫大1号中的类胡萝卜素含量(10.259μg/g)远高于白一化(1.167μg/g);白一化体壁中的叶黄素、β-胡萝卜素和玉米黄质含量远小于豫大1号.综上认为,体壁中类胡萝卜素的缺乏是导致白一化形成白体色的原因之一.     

珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析

利用DNA测序技术获得柳蚕(Actias selene)线粒体细胞色素酶C亚基Ⅰ基因(COI)5′端574 bp的片段,作为用于柳蚕种质资源分子鉴定的DNA条形编码(GenBank:FJ358505)。测定的柳蚕COI基因序列与其它大蚕蛾科绢丝昆虫的COI序列一样,均表现出偏好于碱基T的倾向(AT skew=-0.179)。在所分析的蚕类昆虫中,柳蚕与合目大蚕蛾的遗传距离最小(0.120),而与蓖麻蚕之间的遗传距离最大(0.138)。构建的NJ和UPGMA分子树中,大蚕蛾科的柳蚕属、柞蚕属、蓖麻蚕属、大乌桕蚕属、栗蚕属均各自形成一个支系,并且明显形成两个分支:大蚕蛾族(saturni-ini),包括柳蚕、柞蚕和栗蚕;眉纹大蚕蛾族(attacini),包括蓖麻蚕和大乌桕蚕。这一结果与传统分类一致。     

橡实象虫等25种昆虫线粒体COⅠ基因的遗传多样性及系统进化分析

橡实象虫(Curculio arakawai)是象甲科中危害柞树种子和嫩芽的重要害虫。为探讨利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确识别橡实象虫的可行性,克隆了3个橡实象虫线粒体COⅠ基因5'端长度约556 bp的片段(GenBank登录号:JN258957,JN258958,JN258959),并与鞘翅目、鳞翅目、双翅目共24种昆虫的同源片段进行碱基组成多样性和系统进化分析。序列分析结果显示:橡实象虫与其它24种昆虫的COⅠ基因序列呈现丰富的遗传多样性,碱基位点的变异率为48.2%,序列平均差异为19.7%;COⅠ基因序列的AT含量(69.9%)明显高于GC含量(30.1%),存在显著的AT使用倾向性;碱基替换模式颠换大于转换,碱基替换数与物种两两遗传距离呈明显的线性关系;COⅠ基因序列的碱基变异速率较快的位点主要集中在序列中间区域的210～390 bp。基于COⅠ基因序列构建的NJ、ME和MP系统进化树均显示橡实象虫与鞘翅目象甲科(Curculionidae)昆虫的进化关系最近,聚在一起形成一个分支,鳞翅目等其它昆虫聚在一起形成另外一个分支;橡实象虫与鞘翅目象甲科Kyklioacalles属昆虫间遗传距离最小,与鳞翅目丝角蝶科Macrosoma sp.属昆虫间的遗传距离最大。根据COⅠ基因序列的多样性,能将橡实象虫明显地与其它昆虫区分开。     

柞蚕核型多角体病毒和家蚕核型多角体病毒的同义密码子使用模式分析

基因组中的基因和基因密码子组成不同使柞蚕核型多角体病毒(ApNPV)与家蚕核型多角体病毒(BmNPV)间不能交叉感染。通过计算有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)、GC含量、GC3s含量、密码子适应指数(CAI),比较分析ApNPV和BmNPV同义密码子使用模式差异。ApNPV和BmNPV的密码子偏好性均较弱,但二者的ENc值和GC含量差异显著;除碱基组成外,还存在其它因素影响密码子使用模式,但各影响因素的贡献率均较低,在基于密码子使用频率的对应分析中BmNPV的第1、第2向量轴贡献率均低于ApNPV;ApNPV的基因表达水平与GC含量、GC3s含量以及ENc值极显著相关(r分别为0.418、0.735、-0.628,P=0.000),而BmNPV的基因表达水平只与GC3s含量呈弱相关(r=0.214,P=0.010)。分析结果显示,ApNPV和BmNPV的密码子偏好性虽均较弱,但同义密码使用模式及其影响因素存在差异。     

天牛干标本DNA的提取及RAPD-PCR扩增反应

对标本馆保存多年的天牛标本进行基因组DNA的提取,并成功用于PAPD-PCR的扩增.结果显示基因组DNA的提取与标本的保存时间无直接的联系,而与标本保存的质量关系密切.用同一引物扩增,不同种天牛的扩增片段呈现多态性.     

中国野桑蚕DH-PBAN基因克隆研究初报

根据家蚕(Bombyx mori)滞育激素-性信息素合成激活肽(DH-PBAN)基因的DNA序列设计引物,以中国野桑蚕(Bombyx mandarina China)基因组DNA为模板进行PCR扩增.试验首先确立了比较稳定的从基因组扩增目的片段的扩增体系及程序,并用该扩增体系及程序克隆到中国野桑蚕DH,PBAN及DH-PBAN基因的第5内含子序列.试验还发现该基因第3内含子在家蚕和野桑蚕之间表现出多态性.     

利用DNA条形编码探讨云南野柞蚕的分类学地位

2001年在云南曲靖发现的野生柞蚕(云南野柞蚕,A.pernyiwild)拥有一些与放养型柞蚕(A.pernyi)不同的特性。测定了云南野柞蚕线粒体细胞色素酶C亚基I基因5′端的部分片段(658 bp,GenBank:EU532613),并利用该DNA条形编码探讨其分类学地位。基于Kimura-2-Parameter计算的4个放养型柞蚕品种之间的平均遗传距离仅0.003,而云南野柞蚕与放养型柞蚕之间的遗传距离为0.016,小于已确定分类学地位的放养型柞蚕与印度野蚕(A.rolyii)之间的遗传距离(0.028),但与家蚕(B.mori)同其祖先中国野桑蚕(B.mandarinaChina)之间的遗传距离相近(0.015)。NJ树中云南野柞蚕与放养型柞蚕也最先聚在一起,从分子水平证实其仍属于柞蚕种。初步认为,云南野柞蚕可以考虑成为柞蚕种的一个亚种——野柞蚕亚种。     

昆虫共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的wsp基因密码子使用模式分析

沃尔巴克氏体(Wolbachia)主要感染昆虫等节肢动物,是一类革兰阴性共生细菌。为探讨昆虫纲共生菌Wolbachia的系统发育,研究Wolbachia基因组中进化速度较快的外膜蛋白基因wsp的密码子使用模式及影响因素,统计分析该基因的GC含量(GCall、GC1、GC2、GC3、GC3s)、有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)等指标。结果显示:昆虫纲共生菌Wolbachia的wsp基因密码子偏好性均不强,昆虫纲不同目间共生菌Wolbachia的wsp基因碱基组成及ENc值差异较小;多数基因数据点沿标准曲线或在其附近分布,突变对碱基组成的影响较弱;18种由多个密码子编码的氨基酸中有11种氨基酸的偏好性密码子在昆虫纲7个目及对照蛛形纲1个目间均相同,有2种氨基酸的偏好性密码子在7个目间相同,这些密码子均以A/U结尾;供分析的140个wsp基因中仅编码6个半胱氨酸(Cys);对应分析中第1、第2向量轴贡献率均不高,分别为13.53%和12.49%,均与碱基组成(GC1、GC2、GC3)显著相关。综合各项分析认为,Wolbachia的wsp基因密码子偏好性不具有宿主分类特异性,密码子使用模式主要受碱基组成影响,而碱基组成主要受选择影响。     

补充营养对二点委夜蛾成虫生殖与寿命的影响

为明确补充营养对二点委夜蛾Athetis lepigone(Mschler)的影响,通过室内试验研究了5%蜂蜜水、5%葡萄糖水及蒸馏水3种补充营养处理对其成虫生殖与寿命的影响。结果表明,补充营养对二点委夜蛾成虫生殖和寿命均有显著影响。经5%蜂蜜水处理的雌蛾产卵历期最长,为7.17d,平均单雌产卵量最高,为248.23粒;经5%葡萄糖水处理的雌蛾产卵历期、平均单雌产卵量与5%蜂蜜水处理均无显著差异;经蒸馏水处理的雌蛾产卵历期最短,为5.53 d,平均单雌产卵量最低,为162.13粒,显著低于5%蜂蜜水;3种补充营养处理间雌蛾产卵前期、交配率、交配次数和卵孵化率均无显著差异;经蒸馏水处理的雄蛾寿命显著低于其它处理。研究表明,补充营养主要对二点委夜蛾成虫的产卵历期、产卵量和雄蛾寿命有影响,是影响其种群动态的重要因素。