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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于線粒體Cyt b基因部分序列蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科及眼蝶科的分子系統(tǒng)學(xué)研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本課題采用分子生物學(xué)的手段對(duì)桂林周邊地區(qū)鱗翅目蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科及眼蝶科蝴蝶間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了探討，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法及步驟進(jìn)行了一些科學(xué)的改善。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題采用分子生物學(xué)的手段對(duì)桂林周邊地區(qū)鱗翅目蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科及眼蝶科蝴蝶間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了探討，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法及步驟進(jìn)行了一些科學(xué)的改善。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 將Cyt b基因序列應(yīng)用分子生物學(xué)軟件進(jìn)行分子系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系研究，并進(jìn)行遺傳多樣性分析。具體方法有：材料的獲取→總DNA的提取→瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)→PCR擴(kuò)增Cyt b片段→瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)→PCR產(chǎn)物的純化和測(cè)序→實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 進(jìn)行基因組DNA的提取時(shí)采用飽和氯化鈉和酚-氯仿兩種方法進(jìn)行對(duì)比和分析,采用前種方法得到的條帶更加明亮清晰,說(shuō)明該方法提取的效率更高。根據(jù)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑對(duì)飽和氯化鈉法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)后，使此方法更加趨向于經(jīng)濟(jì)、高效，也更加有利于蝶類基因組DNA的提取。在于PCR反應(yīng)體系的選取和反應(yīng)程序設(shè)置過(guò)程中利用理論聯(lián)系實(shí)際對(duì)此過(guò)程進(jìn)行了探索和改進(jìn)，使反應(yīng)體系和反應(yīng)程序更加的合理化、規(guī)范化。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本次課題主要以桂林地區(qū)此四科蝶類為研究對(duì)象，基于線粒體Cyt b基因部分序列，采用分子生物學(xué)軟件分析方法，探討蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科、眼蝶科主要屬間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，從而為各科及各屬之間的分類、演化和系統(tǒng)發(fā)育提供更多的分子學(xué)證據(jù)，也為生態(tài)學(xué)遺傳學(xué)、行為學(xué)、生物多樣性和保護(hù)生物學(xué)等領(lǐng)域提供分子生物學(xué)資料。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了探討鱗翅目蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科及眼蝶科蝴蝶間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，對(duì)20種蝴蝶的線粒體細(xì)胞色素 b基因部分序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增和測(cè)定，獲得了長(zhǎng)度為450bp的序列片段。以鱗翅目卷蛾科茶小卷葉蛾作為外群，通過(guò)系統(tǒng)發(fā)生分析軟件重建了4科蝴蝶主要類群的系統(tǒng)發(fā)生樹，探討此四科蝴蝶之間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。這4科19屬的蝴蝶中Cytb序列的A+T平均含量為74.4%。其中有184個(gè)(40.9%)變異位點(diǎn)。堿基組成在不同位點(diǎn)差異很大，變異主要發(fā)生在密碼子的第三位，共有124個(gè)(67.8%)變異位點(diǎn)，43個(gè)(23.5%)變異發(fā)生在第一位點(diǎn)，16個(gè)(8.7%)變異發(fā)生在第二位點(diǎn)。各科昆蟲Cytb基因的堿基轉(zhuǎn)換數(shù)大于堿基顛換數(shù)。ML、MP分析得到的系統(tǒng)發(fā)育樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大致相似，各科之間的分類關(guān)系明確，并有很好的分辨率。且系統(tǒng)樹顯示蛺蝶科是分化出來(lái)較晚的一個(gè)類群，其次是斑蝶科、眼蝶科，而粉蝶科構(gòu)成了一個(gè)較早分化的獨(dú)立支系。在Bayes樹中系統(tǒng)樹中，眼蝶科的相聚支持率較低，并與其他3科蝴蝶出現(xiàn)了一定的差異性，這與Bayes值完全依賴于數(shù)學(xué)上的計(jì)算,沒(méi)有考慮生物學(xué)背景知識(shí)，進(jìn)而導(dǎo)致了差異性的存在。
獲獎(jiǎng)情況
- 廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院第十二屆“創(chuàng)新杯”學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 廣西師范大學(xué)第十二屆“創(chuàng)新杯”大學(xué)生學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 周堯.中國(guó)蝴蝶分類與鑒定[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,1998. 張亞平,施立明.動(dòng)物線粒體DNA多態(tài)性的研究概況[J].動(dòng)物學(xué)研究,1992, 13(3): 289-298. 王備新,楊蓮芳.線粒體DNA序列特點(diǎn)與昆蟲系統(tǒng)學(xué)研究[J].昆蟲知識(shí),2002, 39 (2): 88-92. 楊學(xué)干,王義權(quán),周開亞,等.從細(xì)胞色素b基因序列探討我國(guó)林蛙屬動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系[J].動(dòng)物學(xué)研究,2001,22(5):345-350.
同類課題研究水平概述
- 蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科、眼蝶科這四科蝴蝶在鱗翅目中所占的比例較大。近年來(lái)，國(guó)外基于形態(tài)學(xué)特征分別對(duì)蛺蝶科、粉蝶科、斑蝶科、眼蝶科的系統(tǒng)學(xué)研究已經(jīng)有了較大量的文獻(xiàn)報(bào)道，但由于缺乏十分有效的形態(tài)學(xué)同源性狀，而國(guó)內(nèi)這些科的系統(tǒng)研究相對(duì)滯后，尤其在分析系統(tǒng)發(fā)生方面的研究相對(duì)匱乏，這就導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)外基于形態(tài)學(xué)特征的分類系統(tǒng)與國(guó)外的分類系統(tǒng)之間產(chǎn)生了不銜接，從而在某些類群的系統(tǒng)地位和它們之間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系留下了許多未解之謎。其次，到目前為止還沒(méi)有一篇文獻(xiàn)較具體的將這四科蝴蝶共同進(jìn)行較為系統(tǒng)的分子發(fā)生關(guān)系的研究。
