新闻资讯 / news 您的位置:网站首页 > 新闻资讯 > RAPD技术在昆虫学中的应用
产品分类

Product category

RAPD技术在昆虫学中的应用

发布时间: 2016-03-16  点击次数: 666次

RAPD标记的一个明显的特点是RAPD引物无特异性,可以用未知序列的基因组DNA作为模板,通过PCR扩增获得一组不连续的DNA片段,且RAPD所需引物较短,10个左右的寡核苷酸即可。其次,一套引物可用于不同生物,建立一套标准引物,便可用于生物种内多态性鉴定。由于DNA扩增仪的使用,使操作自动化程度高,分析量大,免去了RFLP中制备探针、同位素标记、Southern印迹法及分子杂交等步骤,从而构成了RAPD分析速度快,所需DNA样品少等优点:尤其使PAPD标记可以在对生物种没有任何分子生物学研究基础的情况下,对物种进行基因组DNA指纹图谱的构建。

一、RAPD技术在昆虫分类学中的应用

传统的昆虫分类方法都是以外部形态为依据,在大的分类单位内能清楚地确定一个物种的分类地位,但对于某些物种,在确定了它的属、族或种等分类地位时,仅凭借外部形态往往是难以确定的。由于物种的进化本质上是基因组的进化,因而分子分类学可以在DNA水平更地甚至定量地分析物种的进化速度、遗传距离以及由此推断系统关系。近年来,DNA分类法有了很大的发展,越来越受到人们的重视,已成为古典形态分类方法的重要补充。因此选择合适的引物,通过RAPD技术就可以较容易地把基因内部的差异显示出来,从而为准确确定物种的分类地位提供依据。Black等(1992)首先将RAPD技术用于4种蚜虫的鉴别比较,他们采用4种10个碱基的随机引物对4种蚜虫进行RAPD反应,检测其扩增产物的多态性,结果表明,根据电泳谱带可以区分4个种。

同时,检测种内不同生物型以及同一生物型内不同个体扩增产物的多态性,种群内不同个体之间扩增产物的多态性。Puterka等(1993)用RAPD技术对多个国家采集的俄罗斯麦蛾Diuraphic noxia Mordvilko进行了系统分析,7种引物就产生了69条多态性条带,用这一方法可以鉴别所有供试种群;同时聚类分析表明从南非、墨西哥、法国、土耳其收集的种群与美国种群相似性很大,亲缘关系很近,而中东和俄罗斯南部种群间变异大,亲缘关系较远。杨效文等(1999)用RAPD技术研究了桃树、油菜和烟草上烟蚜的DNA多态性其结果表明,在烟蚜的体色方面,与黄绿色相比,红色与褐色更为接近。韩雅莉(2001)运用随机扩增多态DNA技术对斑翅蝗科中3属6种蝗虫基因组DNA进行了多态性比较,并根据各种间片段共享度构建了UPG聚类关系图。研究结果表明,大垫尖翅蝗和甘蒙尖翅蝗的片段共享度为0.375。红翅皱膝蝗和鼓翅皱膝蝗的片段共享度为0.268,亚洲小车蝗和黄胫小车蝗的片段共享度也为0.286。

二、RAPD技术在昆虫分子生态学研究中的应用

昆虫分子生态学是从基因水平上来研究生物之间以及生物与环境之间的关系。目前, RAPD技术在该领域主要用于种群的遗传变异程度和种群间遗传分化程度、天敌昆虫的标 识和鉴定、害虫生物型鉴别、个体遗传标记以鉴定亲缘关系以及昆虫生殖策略的研究。 Roehrdanz等(1993)用RAPD技术标识了不同地理起源的北美瓢虫一蚜虫天敌,为正确地 引进天敌、控制蚜虫的为害起了决定性的作用,同时指出RAPD技术可用于区分关系近缘的天敌昆虫,在利用天敌控制害虫方面有着巨大的经济意义。陈乃中等(1997)用RAPD技术鉴定了4种仓库幼虫,电泳结果显示,用5种引物均产生了可以用于区分这4种昆虫的扩增谱带,表明RAPD技术在昆虫尤其是幼虫的快速鉴定中有应用前景。

Gawel等(1993)从椰粉虱(Aleyrodinae)的卵和若虫中提取DNA进行RAPD扩增,所用20种引物都能准确地把椰粉虱的两种生物型(A型和B型)区分开。Ban-o等(1997)报道,用RAPD技术可以把甘薯粉虱Bemisia inconspicua(Quaintance)的生物型B与其他生物型区分开,表明RAPD技术可用于区分亲缘关系密切的生物类群。Wilkerson(1993)用RAPD标记研究了非洲疟蚊的两个实验种群,使用57种引物,扩增出了377条DNA带。两个种群间有295条带不同;选取其中产生条带清晰、重复性好的13种引物进一步对每个种30个个体的DNA进行扩增,其中7种引物扩增出的条带有差异,表明RAPD技术能有效地检测出种群内发生的变异。Blanchetot(1992)利用M13噬菌体DNA探针和珠蛋白基因重复序列探针,研究苜蓿切叶蜂(Megachile rotundata)的生殖策略,证明了每巢中的后代基本来自单一雌性,且在大多数情况下雌性只与单一雄性交配。

Lu(1994)将DNA重复序列标记技术应用于秋黏虫(Spodoptera fragiperda)的研究。该物种两个种群的分布区有部分重叠,其中一个种群嗜食玉米,另一个种群则以水稻和饲料用草为食。结果表明:DNA重复序列标记技术能将两个在形态上无法区分的种群*地划分开。同时,对秋黏虫种群迁飞、种群结构和生殖行为等也作了研究。赵中明等(2001)应用RAPD技术分析了金色果蝇复合种的5个姊妹种共12个地理种群的遗传变异。在40种10碱基随机引物中有30种引物对每个种群都可获得令人满意的扩增结果,在161个RAPD标记中有129个呈多态性,用UPGMA法构建了该复合种的聚类关系图。

三、RAPD技术在害虫抗药性中的应用

近20年来.为了控制害虫为害,在农作物上大量施用农药.许多害虫已产生了很强的抗药性。抗药性的产生是在杀虫剂施用量不断加大的外界环凌条件下,由于突变和选择的作用,与抗药性有关的遗传变异在种群中产生和扩散的结果。由于害虫遗传学理论尚不完善和缺乏抗性突变体的诊断技术等原因,以往对抗性机理的研究多局限于生理学方面,而极少深人到分子水平。RAPD技术一出现,随即迅速地被用于害虫抗性机理的研究,检测抗性遗传变异,即使在人们对有关抗性基因缺乏深入了解的情况下,也可依赖三抗性基因连锁的DNA多态性标记对种群的抗性遗传变异进行鉴定。