土蜂科线粒体基因组序列测定和分析

【目的】本研究旨在通过针尾部(Aculeata)昆虫线粒体基因组系统发育分析认知土蜂科(Scoliidae)的单系性及系统发育位置。【方法】利用Illumina Hiseq2500二代测序技术测序土蜂科3属5种的线粒体基因组,并进行注释和分析;基于针尾部昆虫36个线粒体基因组13个蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)和2个rRNA基因序列采用最大似然法(maximum likelihood,ML)和贝叶斯法(Bayesian inference,BI)法构建系统发育树。【结果】新测序的土蜂科5个线粒体基因组为五带波壁土蜂Colpa quinquecincta线粒体基因组(GenBank登录号:OM103696),齿石波壁土蜂Colpa tartara线粒体基因组(GenBank登录号:OM103697),厚大长腹土蜂Megacampsomeris grossa线粒体基因组(GenBank登录号:OM103796),台湾大长腹土蜂Megacampsomeris formosensis线粒体基因组(GenBank登录号:OM142776)和斯式土蜂Scolia schrenkii线粒体基因组(GenBank登录号:OM103797),其长度范围为15367~20649 bp,包含37~39个基因[13个PCGs、2个rRNA基因(rrnL和rrnS)和22~24个tRNA基因],AT含量均在75%以上;13个PCGs的起始密码子均为ATN,终止密码子为TAA或T--;与推测的祖先序列不同,新测序的土蜂科5个线粒体基因组出现了复杂的基因重排事件,其主要是基因区trnS1-trnE-trnF-nad5-trnH中一些基因位置的改变和基因区trnI-trnQ-trnM-nad2-trnW-trnC-trnY-cox1-trnL2-cox2-trnK发生的异位倒置,此外,trnF,trnS1,trnE,trnH和nad5基因的位置也发生了改变;13个PCGs的Ka/Ks和核苷酸多样性π均表明cox1是最保守的基因;ML树和BI树的结果均显示土蜂科为单系群,土蜂科与蛛蜂科(Pompilidae)互为姐妹群关系,土蜂科中Colpa属和Scolia属以及Megacampsomeris属和Camposmeris属都表现出了较近的亲缘关系。【结论】本研究初步鉴定了土蜂科线粒体基因组的特征,为进一步的研究奠定了基础,基于线粒体基因组的系统发育分析显示土蜂科是一个单系。

重庆昆虫种类调查及区系分析

种类调查和区系分析是生物多样性保护及利用的前提,但重庆昆虫过去只有零星的记载和分析。近年来,在重庆典型的生态区开展了系统的昆虫采集、野外拍照和分类鉴定,同时,以1864年—2009年的《动物学记录》为主,结合相关文献资料,系统地整理和分析了分布于重庆的昆虫种类情况及区系分布。调查结果显示,该地区已记述昆虫26目(23亚目)319科2 566属4 715种。通过系统的区系分析,重庆市已知昆虫种类在世界动物地理区系中属于东洋区,其中与古北区共同分布种占63.49%,与其他区系共同分布种相对较少,1.59%的种为世界性分布;在我国动物区系中,重庆市昆虫种类属于西南区,其中与华中区的共同分布种最多、占77.49%,其次是与华南区共同分布种占59.21%,与青藏区的共同分布种最少,占16.31%;重庆特有分布种有234种。

小唇泥蜂亚科分类研究进展

对小唇泥蜂亚科的分类研究现状进行了总结。目前,世界上小唇泥蜂亚科共包括6族43属,共计2 681种。此外,对该亚科的分类研究历史、分类地位、形态特征、生物学习性及经济意义等进行了简要介绍。

快足小唇泥蜂属一新种和八个中国新记录种(膜翅目:方头泥蜂科)

记述方头泥蜂科快足小唇泥蜂属Tachysphex1新种——齿唇快足小唇泥蜂Tachysphex clypedentalis,sp.nov.,和8中国新记录种,并首次描述了中国新记录种木氏快足小唇泥蜂T.moczari Tsuneki的雌性。模式标本保存于云南农业大学昆虫标本室。

昆虫学在师范院校中的教学实践与改革探索

师范院校为基础教育培养教师,在此教育阶段需拓宽知识面、开拓学生的视野,而昆虫是分布最广、种类最多、数量最大的动物类群,是生态系统的重要组成成分,在师范院校本科生物方向拓展昆虫知识尤为重要。文章陈述了在师范院校开设昆虫学的实践收获及面临的困境,从授课内容、课程设计、教学手段及成绩评定等几方面总结了初步的教学改革和探索。

中国短触蜾蠃属分类研究(膜翅目:胡蜂科:蜾蠃亚科)（英文）

系统记述中国短触蜾蠃属Apodynerus Giordani Soika 8种1亚种,其中包括2新种和3新纪录种;将台湾短触蜾蠃印度亚种Apodynerus formosensis indicus Giordani Soika提升为印度短触蜾蠃A.indicus Giordani Soika,1994,并首次描述其雄性;印度短触蜾蠃A.indicus Giordani Soika,黄刺短触蜾蠃A.flavospinosus(Giordani Soika)和脊短触蜾蠃A.icarioides(Bingham)为中国新纪录种;文中还提供了该属中国已知种类检索表。

葱蝇的实验室饲养、生物学特性及滞育诱导

葱蝇是昆虫滞育分子机理、滞育期抗逆基因、冬滞育和夏滞育专化基因比较等研究的理想模式种,为开展昆虫滞育分子机理及抗逆基因研究,从日本引进葱蝇并设计了葱蝇的培养笼,首次在国内建立了稳定的实验室种群。基于早前的研究工作基础,对葱蝇最佳食物、人工饲养技术和条件、冬滞育和夏滞育诱导和终止条件作了进一步研究;并对各虫期、冬滞育和夏滞育期的生理和生物学特性作了进一步观察;成功地获得了供分子生物学研究需要的非滞育、冬滞育和夏滞育葱蝇各发育阶段的样品。特别重要的是,在本研究通过适度提高光照强度可以使所有实验蛹进入夏滞育。因此,本实验室能够获得100%的冬滞育和夏滞育蛹。本文报道和总结葱蝇的实验室饲养技术、各虫态主要生物学习性,以及冬滞育和夏滞育的诱导和终止策略。

葱蝇非滞育蛹的全长cDNA文库构建

葱蝇具有兼性滞育的特性且与果蝇近缘，是昆虫滞育分子机理和冬滞育和夏滞育专化基因比较研究的理想模式种，本研究目的在于构建葱蝇非滞育蛹的全长cDNA文库，为进一步的滞育专化基因筛选、克隆和表达分析奠定基础。利用RNAiso试剂提取葱蝇非滞育蛹的总RNA，采用SMART技术合成全长cDNA，将限制性内切酶Sfi I消化后的cDNA克隆到质粒载体pDNR－LIB，转化入大肠杆菌（DH10B），获得原始文库。经过涂平板测定表明，原始文库的库容量为2．3×10^7个单克隆；随机挑取15个单克隆，通过PCR快速鉴定，插入片段大小在0．4～1．2kb之间，平均大小在0．9kb，重组率达100％。这些结果表明本研究所构建文库的代表性和重组片段的序列完整性达到了用于目的基因的分离筛抗和克隆表达的建库要求。

东亚飞蝗胚胎体节的形成过程

体节形成是昆虫胚胎发育过程中的关键问题。东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)是一种重要的农业害虫,其体节形成的时序过程尚无详细报道。本研究采用免疫组化和品红染色方法研究了室内人工饲养东亚飞蝗的体节形成过程。结果表明:完成受精后,细胞核开始分裂并向卵表面迁移。细胞核到达卵表面的时间有差异,卵后端的表面最先出现细胞核。卵后端腹面的细胞分裂旺盛,在此处形成胚盘。胚盘分化成原头和原躯干2个部分,随后形成前头部、颌部、胸部和腹部等区域。到产卵后50 h,胸部区域首先开始分节,向前依次形成颌部和前头部体节,一次形成1个或几个体节,向后依次形成腹部体节,一次形成1个腹节。所有体节在44 h内形成,包括3个前头部体节,3个颌部体节,3个胸节和10个腹节。研究结果进一步证实东亚飞蝗是以胸部为中心进行体节形成的,属于典型的短胚带昆虫;不同蝗虫的胚胎发育速率不一样,但体节形成模式完全一致,形成体节所需要的相对时间也一样。

重庆缙云山国家级自然保护区蝴蝶种类调查和区系分析

蝴蝶是重要的生态和观赏昆虫,重庆市缙云山国家级自然保护区的蝴蝶种类鲜见系统调查和研究。基于2012—2019年的野外系统调查及重庆师范大学昆虫标本馆馆藏蝴蝶标本,研究共获得缙云山国家级自然保护区蝴蝶标本569只,通过形态学鉴定,它们隶属于5科79属128种,其中重庆市新记录属2属和新记录种8种,缙云山国家级自然保护区新记录属5属和新记录种32种。这5科中,蛱蝶科的物种多样性最高,达到31属49种245只,其余依次为灰蝶科(20属27种118只)、弄蝶科(17属26种44只)、凤蝶科(5属16种65只)和粉蝶科(6属10种97只)。物种丰富度指数分析显示,弄蝶科的物种丰富度指数最高,达3.920,其余依次为蛱蝶科(3.130)、灰蝶科(2.486)、凤蝶科(1.985)和粉蝶科(1.015)。世界动物地理区系分析表明,该保护区蝴蝶的区系成分以东洋区和古北区共有种为主(占63.98%),其次是东洋区种类(占34.12%),世界广布种最少(仅占1.90%)。中国动物地理区系分析表明,保护区以跨西南—华南—华中的三区型分布为主(占27.01%),其次是跨西南—华中—华南—华北的四区型(占14.7%)。

中国蜾蠃属两新种及西南地区种类检索表(膜翅目:胡蜂科:蜾蠃亚科)(英文)

记述中国蜾蠃属Eumenes Latreille 2新种:锈触蜾蠃E. ferrugiantennus sp. nov.和黑盾蜾蠃E. nigriscutatus sp. nov.。锈触蜾蠃E. ferrugiantennus与E. placens Nurse, 1903近似,但前者体覆锈红色斑点及大的刻点,腹部第2节背板中部有1条黑色斑纹,雌性整个触角锈红色。黑盾蜾蠃E. nigriscutatus与分布于台湾的E. tosawae tosawae Soika, 1941近似,但前者覆有彩色斑纹,头胸腹均覆有较大的刻点,腹部第 2 节背板前端部有 1 较深的凹陷以形成 1 明显的翘状结构。文中还提供了西南地区种类检索表。新种模式标本保存于重庆师范大学昆虫与分子生物学研究所。

《生物技术大实验》教学改革初探

本文分析了《生物技术大实验》在教学过程中存在的问题和不足。通过实验室硬件建设、实验教学内容和教学模式的调整、教师角色的转换、引导学生进入科研实验和完善实验考核体系等方面的改革与实践,取得了非常好的教学效果,充分调动了学生的学习积极性,有效提高实验课的教学质量,并有利于培养学生的综合分析能力和创新意识。

黄侧异腹胡蜂线粒体基因组全序列测定和分析

【目的】测序和分析黄侧异腹胡蜂Parapolybia crocea线粒体基因组,并在线粒体基因组水平探讨异腹胡蜂属Parapolybia在胡蜂科中的系统发育地位。【方法】用Illumina二代测序技术测定黄侧异腹胡蜂线粒体基因组全序列,分析其结构特点和碱基组成;使用最大似然法(maximum likelihood,ML)构建胡蜂科7个种线粒体基因组的系统发育树,分析其在胡蜂科中的系统发育关系。【结果】黄侧异腹胡蜂线粒体基因组全长16 619 bp(Gen Bank登录号:KY679828),包含13个蛋白质编码基因,22个t RNA基因,2个r RNA基因(rrn S和rrn L)和1个控制区,基因排列顺序与推测的昆虫祖先序列不完全一致;全部蛋白质编码基因的起始密码子均为ATN,终止密码子除CYTB和ND1为TAG外,其余均为TAA;除t RNASer(AGN)的DHU臂缺失外,其他t RNA均能折叠成典型的三叶草结构;控制区中存在一个18 bp的T-stretch结构和2段串联重复序列。胡蜂科7个种基于线粒体基因组的系统发育关系表现为蜾蠃亚科+(胡蜂亚科+马蜂亚科),异腹胡蜂属与马蜂属Polistes同属于马蜂亚科。【结论】黄侧异腹胡蜂线粒体基因组存在基因重排现象。基于线粒体基因组的胡蜂科系统发育关系与传统的形态分类学结果一致:异腹胡蜂属隶属于马蜂亚科,马蜂亚科与胡蜂亚科的亲缘关系较其与蜾蠃亚科更近。

林氏按蚊线粒体全基因组序列的测定及基于线粒体基因组的按蚊属系统发育分析（英文）

【目的】对林氏按蚊Anopheles lindesayi完整的线粒体基因组进行测序及分析,依据已知的线粒体基因组构建并讨论按蚊属蚊虫的分子系统发育关系。【方法】对林氏按蚊线粒体基因组进行测序、注释,并对其基本特征和基本组成进行分析。基于串联的13个蛋白质编码基因的核苷酸序列和氨基酸序列,用ML法和贝叶斯法构建林氏按蚊和按蚊属其他32种蚊虫的系统发育树,据此探讨按蚊属蚊虫的系统发育关系和系统分类。【结果】林氏按蚊线粒体基因组全长为15 366 bp,包含13个蛋白质编码基因,22个tR NA基因,2个rR NA基因和一段控制区。林氏按蚊线粒体基因组呈现明显的AT偏斜和GC偏斜,AT偏斜为正,GC偏斜为负。除了COX1使用TCG和ND5使用GTG作为起始密码子以外,其他蛋白质编码基因的起始密码子均遵循ATN原则;终止密码子为TAA或者T。除了tR NASer(AGN)以外,其他的tR NA基因均呈现典型的三叶草二级结构。控制区AT含量最高,为94. 54%。滑窗分析显示蛋白质编码基因是用于构建亚属或属水平系统发育关系的最佳分子标记。系统发育树强烈支持塞蚊亚属Cellia、按蚊亚属Anopheles、徕蚊亚属Nyssorhynchus和柯特蚊亚属Kerteszia均为单系群。小五斑按蚊An. atroparvus和四斑按蚊An. quadrimaculatus A这两个种聚到一起,从传统的形态分类上讲,它们和林氏按蚊均属于按蚊亚属按蚊系蚊虫。但本研究构建的4个系统发育树均显示,(小五斑按蚊An. atroparvus+四斑按蚊An. quadrimaculatus A)和林氏按蚊被属于迈蚊系的中华按蚊分开,这为两个系的分类提供了新的论点。【结论】本研究获得了林氏按蚊的完整的线粒体基因组,探析了按蚊属的线粒体基因组特征和系统发育关系,为进一步研究蚊科线粒体基因组和系统发育关系提供了依据。

piggyBac转座子及其转基因昆虫的应用

综述了piggyBac转座子的结构、转座机制及其在获得转基因动物方面的应用成果,介绍了利用该转座子获得的转基因昆虫在功能基因研究、生物反应器、昆虫改良和害虫防治等方面的应用。

生物教学中的性健康教育渗透——以《减数分裂与受精作用》为例

青少年时期是健康人格形成的重要时期,青少年是祖国的未来、民族的希望,在这一时期,加强性健康和爱的教育,有助于青少年形成正确的人生观和价值观,对其人生将产生重大的影响。然而,青少年的性健康教育是当下教育中最重要也是最难解决的问题之一。目前我国中学还未开设专门的性教育课程,学生很难从正规渠道学习到正确的性知识,树立正确的性观念。文章通过对人教版高中生物必修二中的《减数分裂与受精作用》一节进行教学分析、设计,以渗透方式对学生进行性健康教育,为学生的健康成长起到直接引导作用。

《重庆市昆虫》专著

《重庆市昆虫》由重庆师范大学生命科学学院陈斌、李廷景和何正波教授联合编著,2010年10月1日由科学出版社出版,全书49万字,331页。该专著简要总结了重庆市的自然地理现状、主要生态系统类型、物种多样性及其特点、价值和变化趋势;分析了重庆市昆虫的各类群数量和比例、在重庆市各区县的分布、与其他省份昆虫的共同种类、在中国和世界动物地理区系中的归属和比重;讨论了重庆特有、珍稀、药用、观赏、天敌、食用、工业原料、传粉和环保昆虫的种类及其科学和经济意义。

土蜂科(膜翅目:胡蜂总科)分类研究进展

【目的】为进一步对中国土蜂科(Scoliidae)昆虫种类进行系统分类研究。【方法】参考《动物学记录》(The Zoological Record)以及相关的种类记述文献,对土蜂科昆虫的系统地位、分类研究历史、生物学习性、经济意义等进行简述;同时整理土蜂科各属的种类数量及各种类在世界六大动物地理区系中的分布情况。【结果】目前土蜂科包括2个亚科2个族,共计44属560种220亚种,世界性分布,其中:1)分布于古北区的有12属66种39亚种,分别占世界种和亚种数量的11.78%,17.72%;2)分布于东洋区的有22属215种86亚种,分别占世界种和亚种数量的38.39%,39.09%;3)分布于澳洲区的有24属182种61亚种,分别占世界种和亚种数量的32.50%,27.72%;4)分布于非洲区的有18属146种41亚种,分别占世界种和亚种数量的26.07%,18.63%;5)分布于新北区的有7属22种4亚种,分别占世界种和亚种数量的3.92%,1.81%;6)分布于新热带区的有12属43种7亚种,分别占世界种和亚种数量的7.67%,3.18%。当前中国的土蜂科昆虫已知有12属53种22亚种。【结论】土蜂科昆虫在中国尚未被系统地调查研究,仍有部分土蜂种类有待发现。

中国异腹胡蜂属分类研究及所有种类检索表（英文）

【目的】对中国异腹胡蜂属(Parapolybia)进行系统分类研究。【方法】基于形态学特征进行传统形态分类。【结果】中国异腹胡蜂属包括8个已知种,其中黄侧异腹胡蜂(Parapolybia flava Saito-Morooka)为新纪录种,提供了这8种的重要鉴别特征和特征图;列出并详细比较了变侧异腹胡蜂(Parapolybia varia Fabricius)易变的颜色特征;制定了异腹胡蜂属世界已知种类检索表。【结论】异腹胡蜂属世界已知13种,中国存在8个已知种。

葱蝇实验种群生命表及矩阵模型的组建与分析

本研究对实验室内饲养的葱蝇种群数量进行了动态预测,旨在为自然种群的研究提供参考。在实验室饲养从日本引进的葱蝇,建立了稳定的实验室种群,编制和分析了该种群的生命表。结果表明,葱蝇实验种群的存活曲线为Ⅱ型曲线,说明葱蝇的卵、幼虫、蛹以及成虫的存活率都比较稳定;种群趋势指数(I)为9.81,世代总存活率为12%。同时,用组分分析的方法分析了各虫态对种群趋势指数贡献的大小。结果表明,对种群趋势指数起主要作用的虫期为蛹期,而成虫产卵前期作用最小。此外,利用不等期年龄组的种群矩阵模型组建方法,并参考所编制的实验种群生命表,组建了葱蝇实验种群矩阵模型。本研究认为,利用该矩阵模型可对实验室里饲养的葱蝇种群动态进行简单预测。