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1、2009年4月重庆师范大学学报(自然科学版)Apr.2009第26卷第2期JournalofChongqingNormalUniversity(NaturalScience)Vol.26No.2动物科学3RAPD技术在昆虫分类学研究中的应用1,2111孟子烨,陈晓琴,江世宏,李广京(1.深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东深圳518055;2.华中农业大学昆虫资源研究所,武汉430070)摘要:传统昆虫分类学主要从昆虫形态特征着手,是进行昆虫分类的主要方法,但形态分类的方法在较低的分类阶元中有着较大的局限性。近年来分子生物学
2、技术同传统分类学方法相结合,在昆虫分类学研究中得到广泛的应用。本文概述了随机扩增多态性DNA(RAPD)技术的技术基础,分析了PAPD简便快捷、费用低、灵敏度高、对模板纯度要求不高、能充分反映模板的多态性等技术优势;同时指出了该技术稳定性和可重复性差、不能对纯合体杂合体加以区分、存在共迁移问题等不足之处;阐述了近年来国内外RAPD技术在同翅目、蜚蠊目、双翅目、鳞翅目、直翅目、鞘翅目等昆虫的分类鉴定及昆虫系统发育分析中的应用。本文认为,PAPD技术扩展了分子生物学技术在昆虫分类学的应用范围,该技术的成功应用,极大地提高了昆虫分类学研究
3、的水平,并且随着技术手段的不断进步有着更为广阔的应用前景。关键词:RAPD;昆虫分类鉴定;昆虫系统发育;应用中图分类号:Q969文献标识码:A文章编号:167226693(2009)0220033206[3]昆虫分类学(Insecttaxonomy)是研究昆虫的命Welsh领导的2个小组几乎在同时发展起来的。名(Nomenclature)、鉴定(Identification)、描述它的主要技术基础是DNA聚合酶链式反应(Description)及其系统发育(Phylogeny)和进化(Polymerasechainreaction,
4、PCR),以一种或多种人[1](Evolution)的科学。它不仅是昆虫学的一个重要工合成的随机引物来对模板DNA进行PCR扩增,分支,而且是昆虫学其他所有分支学科的基础。如再进行电泳分离和对DNA片段染色,由于不同物种果不先对昆虫进行科学的分类,就无法以科学的方的基因组中与引物相匹配的碱基序列的位置和数量式研究昆虫,从而影响到昆虫学其他分支学科研究都可能不同,所以扩增产物的大小也有不同,扩增片结果的客观性、可比性和重复性。因此,对昆虫分类段DNA的多态性也就反映了模版DNA的多态性,学的研究具有重要的现实意义。从而可以通过多态性的
5、比较,应用于昆虫物种的鉴传统昆虫分类学主要从昆虫形态特征如外部形定和系统发育关系的研究中。态和外生殖器来进行分类鉴别,这是进行昆虫分类1.1RAPD技术的优势的主要方法。但形态分类的方法在较低的分类阶元RAPD操作简便快捷,技术容易掌握,自动化程中有着较大的局限性,如一些近缘种或姊妹种中,比度高。RAPD技术中使用的主要仪器为现在实验室较难确定它们的分类学界线。近年来,分子生物学里常见的PCR仪,使得模版DNA扩增过程实现自技术得到了快速发展,并同传统分类学方法相结合,动化,大大降低了研究费用。其次,RAPD能够对整使昆虫分类学研究
6、具有更广阔的前景。RAPD技术个模版DNA进行标记,有很大的随机性,可充分展[4]就是目前在昆虫分类学研究中应用比较广泛的分子现出模版DNA的多态性。因此,它能够在没有任生物学技术之一。何分子遗传背景的情况下,分析模版DNA的多态性。1RAPD技术同时,RAPD的引物丰富,其采用的引物是随机随机扩增多态性DNA(Randomamplified引物,常由10个寡核苷酸组成,引物可人工合成,很polymorphicDNA,RAPD)技术是1990年美国杜邦多公司都能生产。目前RAPD引物已经有千余种,[2]公司的Williams和加利福
7、尼亚生物研究所的可以针对不同模版DNA来选取不同的引物。另外,3收稿日期:2008207218修回日期:2008209224资助项目:国家自然科学基金(No.30570204,No.30170122)作者简介:孟子烨,男,硕士研究生,研究方向为昆虫学;通讯作者:江世宏,E2mail:sjiang@oa.szpt.net。34重庆师范大学学报(自然科学版)http://www.cqnuj.cn第26卷RAPD技术中模版DNA用量少。PCR扩增时仅需越多的分类学家开始注意到了物种间的遗传物质的模版DNA20～100μg,灵敏度高,扩增时
8、,引物一个差异,并以此为手段探讨它们之间的亲缘关系和对碱基的变化都可能引起扩增谱带的巨大变化。近缘种进行分类鉴定。RAPD技术能快速、简捷、有该技术对模版DNA的纯度要求不高也是其优效地进行基因组DNA多态性检测,通过选择合适的[5]
