(完整版)资源昆虫学-绢丝昆虫

1.昆虫资源与资源昆虫的区别昆虫资源，即指昆虫产物（分泌物、排泄物、内含物、劳动产物等）、昆虫行为或昆虫体本身，可以被食用、药用、生产、娱乐、加工等方式，可以被人类利用的资源资源昆虫：指那些虫体本身或其产物、行为直接或间接为人类所利用的昆虫（前者着重于能够为人类带来经济价值的资源，后者着重于为带来经济价值而使用的昆虫）2.资源昆虫分级第一级资源昆虫：虫体本身或其产物满足人类的物质需要或精神需要的昆虫种类，如药用昆虫、饲用昆虫、食用昆虫、观赏昆虫第二级资源昆虫：必须通过作用于其他生物而对人类产生利益，如天敌昆虫、农作物传粉昆虫特殊资源昆虫：包括科学研究用昆虫、环境监测昆虫以及构成生态系统食物链的重要环节、今后作为生物工程重要基因库等特殊用途的昆虫种类狭义的资源昆虫主要指的是第一级资源昆虫和传粉昆虫3.资源昆虫有哪些种类和用途（1）药用昆虫（2）工业原料昆虫（3）绢丝昆虫（4）传粉昆虫（5）食用与饲用昆虫（6）天敌昆虫（7）观赏昆虫（8）环保昆虫（9）科学研究昆虫（10）法医昆虫药用昆虫：1.常见的药用昆虫有哪些？冬虫夏草（虫草蝙蝠蛾、蛹虫草）斑螯、地鳖虫、僵蚕、蚁狮、胡蜂、牛虻、蜣螂、洋虫、柞蚕、蝉脱、桑蝶蛸、蟋蟀、九香虫、蚂蚁、蜜蜂2.可以人工养殖的药用昆虫有哪些？简述养殖技术3.谈谈冬虫夏草的“冬虫”与“夏草”的含义，简述冬虫夏草自然资源现状与现代最新开发利用技术本草备要：冬虫夏草，冬在土中，形如老蚕，有毛能动，至夏则毛出土上，连身具化为草。

若不取，至冬复化为虫冬虫：僵虫菌核（幼虫尸体）夏草：冬虫夏草菌子实体狭义的冬虫夏草冬季高山草甸土中的蝙蝠蛾幼虫感染冬虫夏草菌，使幼虫僵化，夏季由僵虫头端抽生出棒状的子座而形成广义的冬虫夏草：凡是由虫草属真菌寄生并能产生子实体的菌物结合体都成为冬虫夏草4.举例说明虫菌复合体的药用价值5.举例说明昆虫药物与常见的中成药的关系绢丝昆虫：家蚕为鳞翅目蚕蛾科1.家蚕养殖的主要步骤有哪些？收蚁一一饲养一一上簇一一采茧一一羽化制种一一催青2.目前已经形成规模化生产的绢丝昆虫有哪些？家蚕、柞蚕、蓖麻蚕、天蚕3.主要的家蚕病害有哪些类型，举例说明家蚕的病害可以分为传染性病害和非传染性病害。

课程名称：资源昆虫学英文名称：Resource Entomology课程编码：00810110学时/学分：32/2适用专业与层次：生物科学、本科一、课程的教学目的和任务资源昆虫学是研究资源昆虫生命活动规律和保护、养殖、利用的一门昆虫学分支学科。

它是高等师范院校生物科学类专业的一门专业选修课课，是动物学、昆虫学等的后继课程。

目的和任务：1、了解资源昆虫的概念、资源昆虫的种类及用途；了解国内外各类资源昆虫的开、发利用概况。

2、掌握食用资源昆虫、医用资源昆虫、观赏娱乐资源昆虫、工业原料资源昆虫及饲料资源昆虫的生命活动规律、保护、经济意义及应用。

3、熟练掌握主要资源昆虫的生物学特性、经济意义、养殖及应用方法、技术。

4、通过学习全面了解、掌握我国资源昆虫开发、应用技术。

教学的一些设想：1、进行教学改革，优化课程结构，构建学科体系；使用现代化教学手段及灵活多样的教学方法。

2、处理好学科各章节的内容，把握经典知识与现代知识、宏观知识与微观知识、多学科间知识交叉的关系。

3、本课程从理论与实践两方面入手，采取课堂讲授，通过实验课加强对讲授内容的消化、理解，理论与实践相结合，提高教学效果，培养学生实际操作及分析问题、解决问题的能力。

二、课程内容和基本要求1 绪论1.1 什么是资源昆虫?1.2 资源昆虫的种类及用途1.3 本课程的内容及任务基本要求：讲解资源昆虫及资源昆虫学的概念，介绍资源昆虫的种类、用途及学习本课的目的意义。

本章内容先使学生了解资源昆虫及资源昆虫学的概念，介绍资源昆虫的种类、用途。

教师结合内容指导学习方法。

2 食用昆虫2.1 概述2.1.1 人类的食虫历史2.1.2 人类喜食昆虫原因2.1.3 适于开发的昆虫种类2.1.4 昆虫的食用方法2.1.5 食用昆虫的加工方法2.2 等翅目 Isoptera2.2.1家白蚁2.3 直翅目Orthoptera2.3.1 蝗虫类中华稻蝗、亚洲飞蝗2.3.2 蟋蟀类大蟋蟀、油葫芦2.3.3 螽蜞类蝈蝈2.4 同翅目Homoptera 黑蚱蝉2.5 鳞翅目Lepidoptera2.5.1 蚕类家蚕、柞蚕2.5.2 袋蛾类大袋蛾、褐袋蛾2.5.3 螟蛾类玉米螟、桃螟2.6 鞘翅目Coleoptera 象鼻虫类：笋螭2.7 膜翅目Hymenoptera2.7.1 蜂类蜜蜂：中华蜜蜂、意大利蜜蜂2.7.2 蚂蚁类鼎突多刺蚁、黄京蚁12.8 双翅目Diptera 丽蝇基本要求：介绍人类的食虫历史、食虫原因，哪儿些昆虫适于开发以及昆虫食品的加工方法；介绍各种食用资源昆虫的形态特征、生物学特性、营养价值及食用方法。

昆虫的利用昆虫是地球上动物中最为丰富和多样化的种类。

它既能给人类带来巨大的威胁，成为我们生存的竞争对手，如为害作物和建筑以及传播疾病等：又能为人类带来显著的利益，如蜜蜂、家蚕等益虫。

昆虫种类占自然界动物已知种类的70％以上，世界上约有l5O万种，中国昆虫资源十分丰富，约有l5万种以上。

昆虫繁殖力强、生物量大，属于再生资源。

随着人们对自然界认识的加深，逐渐发现除一些古老的资源昆虫外，还有大量的资源昆虫值得开发和利用。

资源昆虫是指那些虫体本身或其产物、行为可直接或间接为人类所利用，并有经济价值的昆虫。

一、分类：1.1根据用途分：资源昆虫根据其用途可分为九大类：食用资源昆虫、医药资源昆虫、饲料资源昆虫，工业原料资源昆虫、观赏资源昆虫、娱乐资源昆虫、害虫天敌资源昆虫、植物传粉资源昆虫及其它用途资源昆虫。

1.2根据对人类的作用分：广义的资源昆虫也可归为三大类：第一类是一级资源昆虫：包括虫体本身或其产物能满足人们物质需要或精神需要的种类，如工业原料昆虫、药用昆虫、饲料昆虫、食用昆虫、工艺观赏昆虫等。

第二类是二级资源昆虫(也称为中间资源昆虫)：指必须作用于其它生物面对人类产生利益的昆虫，如天敌昆虫、农作物传粉昆虫等。

第三类指特殊资源昆虫；包括教学和科研材料、仿生学对象、环境保护、构成生态系统食物链的重要环节，今后作为生物工程重要基因库等特殊用途的昆虫种类。

许多国家都在开发昆虫产业，开展昆虫产业的基础和生产的技术研究。

其开发领域相当广泛，主要有：利用昆虫生产优质高蛋白质，食用昆虫及食疗保健品的开发，利用昆虫培养细胞及大量培养昆虫细胞的装置的研究，从昆虫体中提取工业及医药用品，药用昆虫的开发，绢丝昆虫的开发，用绢丝昆虫生产生理活性物质，饲料昆虫的研究，害虫天敌利用的研究。

传粉昆虫利用的研究，利用昆虫处理家畜废弃物的研究等。

德国是开发利用昆虫蛋白质最早的国家之一。

日本1992年昆虫商品交易额己达2600亿日元，并预测4O年后医用蛋白质等产品的市场规模将达55000亿日元。

资源昆虫学上网教案第一章绪论一、资源昆虫的概念及其种类资源昆虫是指昆虫产物、虫体本身或昆虫行为可直接或间接为人类所利用，满足人们某种物质需求或精神享受，具有经济价值，其种群数量具有资源特征的一类昆虫。

按其用途可划分为如下几类：食用昆虫蛋白质含量高，营养丰富，无异味、无毒副作用的昆虫。

药用昆虫具有药用作用，可以治疗或协助治疗某种疾病，能增强机体免疫力的昆虫。

如冬虫夏草、斑蝥、九香虫、螳螂等。

工业原料昆虫虫体产物可作为重要工业原料的昆虫，包括绢丝昆虫、白蜡虫、紫胶虫和五倍子蚜虫等。

饲料昆虫蛋白质含量高，腐食性〔粪食性〕、杂食性，养殖本钱低的昆虫，可作为其他经济动物的饲料或饲料填加剂。

如家蝇、黄粉虫等。

欣赏娱乐昆虫颜色鲜艳、形态奇特、鸣声动听、好斗成性的一类昆虫。

如蝶类、甲虫、蟋蟀等。

传粉昆虫可为经济植物传粉、增产的昆虫。

如蜜蜂。

天敌昆虫可寄生或捕食农林害虫，抑制害虫危害的昆虫。

如寄生蜂类。

科学实验昆虫用于遗传学、仿生学等科学研究的昆虫，如果蝇等。

环保昆虫能协助监测环境质量、处理垃圾等废物的一类昆虫，如可用水生昆虫监测水质，用蜣螂处理垃圾等。

目前，这方面的研究不多。

二、我国资源昆虫的研究与开展我国对资源昆虫的利用历史悠久，如白蜡虫、五倍子蚜虫、紫胶虫和绢丝昆虫都是我国传统的资源昆虫。

蚕丝是我国古代早期创造之一，是我国传统的重要出口商品，据历史考证，约在5200年前，我国人民就已经养蚕并用蚕丝纺织丝绸。

紫胶虫在我国最早记载于张勃〔265~289〕的?吴录?中，我国对白蜡虫的利用始于13世纪。

建国以后，有关资源昆虫的科研、教学以及生产开展迅速。

国家对桑蚕的研究及开发一直非常重视。

1951年就建立了华东蚕业科学研究所，1957年在中国农业科学院成立后，华东蚕业科学研究所改名为中国农业科学院蚕业研究所。

目前，已有25个省、市、自治区先后建立了蚕业研究所或蚕业试验站，许多蚕桑生产比重较大的地区、县也都建有蚕桑研究机构。

第一章总论一、资源昆虫的概念及其种类资源昆虫指那些虫体本身或其产物、行为直接或间接为人类所利用的昆虫。

资源昆虫学就是研究资源昆虫的生命活动规律及其养殖、保护、利用的一门学科。

二、昆虫作为资源的优势1，世代周期短2，繁殖迅速3，食物转化率高4，数量庞大5，可再生三、资源昆虫学蓬勃发展的因素昆虫学生物化学营养学药剂学生物技术四、资源昆虫分类按其用途可划分为如下几类：工业原料用资源昆虫饲用、食用资源昆虫药用资源昆虫传粉资源昆虫观赏资源昆虫天敌资源昆虫功能性昆虫五、资源昆虫分级六、我国资源昆虫开发现状(名词解释）工业原料昆虫虫体产物可作为重要工业原料的昆虫，包括绢丝昆虫、白蜡虫、紫胶虫和五倍子蚜虫等。

食用昆虫蛋白质含量高，营养丰富，无异味、无毒副作用的昆虫。

饲料昆虫蛋白质含量高，腐食性（粪食性）、杂食性，养殖成本低的昆虫，可作为其他经济动物的饲料或饲料填加剂。

如家蝇、黄粉虫等。

药用昆虫具有药用作用，可以治疗或协助治疗某种疾病，能增强机体免疫力的昆虫。

如冬虫夏草、斑蝥、九香虫、螳螂等。

观赏娱乐昆虫颜色鲜艳、形态奇特、鸣声动听、好斗成性的一类昆虫。

如蝶类、甲虫、蟋蟀等。

天敌昆虫可寄生或捕食农林害虫，抑制害虫危害的昆虫。

如寄生蜂类。

传粉昆虫可为经济植物传粉、增产的昆虫。

如蜜蜂功能性昆虫用于遗传学、仿生学等科学研究的昆虫，如果蝇等七、资源昆虫学研究历史八、资源昆虫学的任务1.对古代文献、著作中资源昆虫名称的考证2.对传统资源昆虫种类的鉴定3.有效成份分析4.饲养繁殖和品种选育5.昆虫产品的加工和利用6.效益评价第二章工业原料用资源昆虫工业原料昆虫包括各种绢丝昆虫，如家蚕、柞蚕、天蚕、蓖麻蚕等，以及五倍子蚜虫、紫胶虫、白蜡虫、蜜蜂、没食子蜂、胭脂蚧等。

第一节绢丝昆虫绢丝昆虫指能吐丝结茧为人们所利用的昆虫。

一主要种类1 桑蚕Bombyx mori L眠性：指蚕一生中就眠脱皮的次数化性：蚕在一年内自然发生的世代数【养蚕技术】（二）蚕种催青为使解除滞育的蚕卵在预定日期整齐孵化，将蚕种保护在催青室，用一定温湿度、光照条件处理，称之为催青。

第二章绢丝昆虫自然界能吐丝、作茧的昆虫约400～500种，但真正用于商业性生产的仅10种左右，能抽丝作纺织原料的只有蚕类，包括桑蚕（家蚕）和非桑蚕（野蚕）。

第一节桑蚕Bombyx mori L.桑蚕起源于中国，已有5000多年的养殖历史，中国养蚕技术通过“丝绸之路”向世界传播。

到12世纪，以桑蚕饲养为中心的世界蚕业初具规模，19世纪中期主要养蚕国家有中国、日本、意大利和法国，后来欧洲蚕业因微粒子病猖撅等原因衰退。

日本明治维新以后，蚕业作为国民经济的支柱产业而突飞猛进，到20世纪30年代日本的生丝产量约占世界的80%，生丝和蚕种迅速占领世界市场。

但是，最近20年来日本蚕业因产业结构变化，蚕农急剧减少，蚕茧产量连年下降，1992年仅产茧 1 5554 t，蚕业出现萎缩不振的局面。

相反，我国近10年来桑蚕生产发展迅速，1992年产茧60万吨，生丝5.6万吨，跃居世界第一，又占领了世界市场，成为世界丝绸出口第一大国，年创汇达30亿美元。

一、形态桑蚕属于完全变态的昆虫，一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个不同的虫态才能完成一个世代。

成虫：身体和翅灰白色，触角栉状，前翅顶角下方凹陷。

成虫产卵后以卵过冬。

卵：椭圆形略扁平，一端稍尖。

初产时淡黄色，越年卵经4～5日变灰紫色或略带绿色。

非越年卵通常不变色。

幼虫：刚孵化时黑褐色，形似蚂蚁，称“蚁蚕”，表面多瘤状突起，有3～6根刚毛。

两天内体色趋淡，进入“疏毛期”。

1～3龄蚕称为“小蚕”，4～5龄蚕称为“大蚕”。

末龄蚕逐渐停止进食，身体缩短、透明，成为“熟蚕”，开始吐丝结茧。

蛹：初时白色，随后逐步变硬，变黄，最后成深褐色（图2-1）。

二、生物学特征（一）化性昆虫一年内产生的世代称为化性。

一年内只发生1代就产下越年卵的称为一化性。

一年内发生2代，第1代产不越年卵，第2代才产越年卵的称为二化性。

一年内发生3代以上的，称为多化性。

一化性品种适于寒冷地区饲养。

幼虫期长，蚕大，茧丝质良好。

珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析154蚕业科学CANYEKEXUE2009;35(1)珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析濮佳明武松霍锡敏王欢夏润玺李喜升王振东罗朝斌4刘彦群(沈阳农业大学生物科学技术学院,沈阳l10161;呼伦贝尔市蚕业科学研究所,内蒙古扎兰屯162650;辽宁省蚕业科学研究所,辽宁风城118100;贵州省蚕业研究所,贵州遵义563006)摘要利用DNA测序技术获得柳蚕(Actiasselene)线粒体细胞色素酶c 亚基I基因(CO1)5端574bp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CO1基因序列与其它大蚕蛾科绢丝昆虫的c0,序列一样,均表现出偏好于碱基T的倾向(A Tskew=一0.179).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N.I和UPGMA分子树中,大蚕蛾科的柳蚕属,柞蚕属,蓖麻蚕属,大鸟桕蚕属,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(satumi.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.关键词柳蚕;线粒体细胞色素酶C亚基I基因;DNA条形编码;系统进化中图分类号$885.9;Q75文献标识码A文章编号0257—4799(2009)01—0154—06 DNABarcodeandPhylogeneticAnalysisoftheMoonSilkworm,ActiasselenePUJia—Ming’WUSongHUOXi—MinWANGHuanXlARun.Xi’LIXi.Sh eng.WANGZhen.Dong.LUOChao—BinLlUY an—Qurl.(.CollegeofBioscienceandBiotechnology,ShenyangAgriculturalUniversi ty,Shenyang110161,China;Hulunbei~rSericulturalInstitute,Zha~ntunInnerMongolia162650,China; .LiaoningSericulturalInstitute.FengchengLiaoning1181O0.China;Gu~houSericulturalResearchInstitute,ZunyiGu~hou563006,China) AbstractWeobtaineda574base—pairsegmentofthemitochondrialcytochr omeCoxidaseI(CO1)genefrOmthemoonsilkworm,Actiasselene,aneconomicallyimportantsilkprod ucinginsectofSaturnidae,asthe referencesequenceforDNAbarcode(GenBankaccessionnumber:FJ35850 5)Analysisofthenucleotide compositionshowedthatthenucleotidesOfA,seleneCO/alsoshoweda-Ibiasedratio(A1skew=一0.179), asobservedinotherSaturnidaeinsects.Amongthesilk—producinginsectsa nalyzed,A.selenehasthemini—mumgeneticdistancewithCaligulaboisduvafi(0120),whereasthemaximu mwithSamiacynthiaricini(0.138).InphylogenetictreesconstructedusingNJandUPGMAalgorithms,f ivegeneraofSaturnidae,i.e.——Actias,Antheraea,Samia,AttacusandCaligula,收稿日期:2008—10—06formedawellsupposedmonophylywhichhadtwo资助项目:国家自然科学基金项目(编号30800803),公益性行业(农distinctclades:Saturniini(Actias,Antheraeaand业)科研专项(编号nyhyzx074)20—17),沈阳农业大学青年Ca/igu/a)andAttacini(SamiaandAttacus).Thisre一教师科研基金项目(编号20070112).suitisconsistentwithtaxonomybasedonmorphologi- 作者简介:濮佳明(1984一),男,新疆,本科生.calproperties.However.phylogeneticrelationships同等贡献作者简介:武松(198l一),男,河北,硕士研究生.amongthegeneraAc妇s.A几theraeaandCaligulare.通讯作者:刘彦群,博士,副研究员.mainuncIear.罗朝,高农艺师.KeywordsActiasselene;COgene;DNAba卜E-mail:***********************;Phylogeneticrelationship第1期濮佳明等:珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析155柳蚕(Actiasselene)又称绿尾大蚕蛾,是大蚕蛾科的一种大型绢丝昆虫,分布于中国,日本,印度及东南亚各国.柳蚕以蛹越冬,1年发生2～3代.其3龄幼虫体壁呈现绿色,形状及色泽与柞蚕(Antheraeaper-,)类似;成虫体长3～4cm,翅展15～17cm,后翅的尾端伸长成尾带,为燕尾状,极为美丽,常被制作为观赏昆虫标本出售;茧为暗褐色,能缫长300Ill左右的丝,可作为绢纺用丝,也可以用作手术缝合线.由于柳蚕资源具有良好的开发前景,国内已有学者开始研究其生物学特性与饲育技术¨j.为了有效利用仍处于野生状态的柳蚕资源,非常有必要开展其分类和系统进化等基础研究.与其它蚕类昆虫如家蚕(m6mor/)和柞蚕相比,目前对柳蚕种质资源遗传背景的了解仍十分有限,在GenBank数据库登录的有关柳蚕的基因和序列仅有15个,包括卯黄原蛋白基因(vitellogenin;EF523567),多巴胺脱羧酶基因(dopadecarboxylase;AF373954),延伸因子(elongationfactor;AF373928),芳香基贮存蛋白(arylphonn;D44484),8条核型多角体病毒基因序列(nucleopoly—hedrovirus;AY706527,AY706525,AY7o6680,AY7066- 78,A Y706592,A Y706590,A Y449789,A Y449768)以及3条线粒体DNA序列(mitochondrial;AY632242,A Y一625261,A Y168609)].DNA条形编码(DNAbarcode)是一种新的生物分类方法,其主要依据约600bp的线粒体细胞色素酶C亚基I(CO1)基因序列两两比较的差异度来判断样本亲缘关系的远近,适用于物种的鉴定,分类和进化研究’,已在许多物种上被证明是一个行之有效的手段.在鳞翅目昆虫中,已有学者成功利用该技术进行种类鉴定和新种的发现¨¨,同时,这项技术也为生物多样性研究提供了一种相对快捷的检测工具.本实验室已经成功利用该技术探讨了云南野柞蚕以及柞蚕饰腹寄蝇的分类学地位¨”.本研究通过测定柳蚕CO1基因5端的部分序列,以提供用于柳蚕分子鉴定的DNA条形编码,同时对其系统进化进行初步探讨.1材料与方法1.1材料供试柳蚕由沈阳农业大学农业部柞蚕研究室提供,化蛹后直接保存于一20℃冰箱中.按1g蛹体加10mLSTE缓冲液(pH8.0,0.25mol/L蔗糖,0.03mol/L Tris—HC1,0.01moL/LEDTA)的比例将蛹体匀浆,然后在0oC条件下600g离心10rain,上清液在0cI=条件下1200g离心20rain,沉淀出线粒体;加入等量匀浆缓冲液,重复上述差速离心过程;用150IxLNTE缓冲液(pH8.0,0.15moL/LNaC1,0.01mol/L Tris—HC1,0.01mol/LEDTA)重新悬浮线粒体,然后利用碱变性方法提取线粒体基因组DNA,所有制备过程均在冰浴条件下进行.1.2PCR引物和柳蚕CO1基因序列测定用于扩增柳蚕线粒体CO/基因5端的引物分别为L YQ3(5,_CCTGGA TCrnAA TTGGAGA-3)和L YQ4(5一GGTAAAA TI1AAAA TA TAAACTTc一3),该对引物是扩增昆虫线粒体CO1基因片段的通用引物15].PCR反应在Biometra扩增仪上进行,反应体系为50L,包括10×PCRbufer5txL,dNTP2L,25mmol/LMgC124.0IxL,10~mol/L引物各0.5L,Taq酶(TIANGEN)0.5L,20ng/LDNA1L.PCR扩增反应条件为94c【=预变性2min;然后95℃变性1min,50℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环;最后72~C延伸10rain.取5IxLPCR产物于1.0%琼脂糖凝胶电泳检测.产物纯化后直接以PCR引物作为测序引物进行双向测序,测序工作由天津生物芯片技术有限责任公司完成.1.3数据分析以测定的柳蚕CO/序列在GenBank数据库(ht.tp:///)中进行Blast搜索,检索其它大蚕蛾科(Saturniidae)绢丝昆虫的对应序列,包括柞蚕Antheraeapernyi(A Y242996),天蚕Antheraea yamaimai(DQ056337),温带柞蚕Antheraearoylii(A Y960274),波洛丽蚕Antheraeaproylei(A Y6052—50),印度柞蚕Antheraeamylitta(AY605255),蓖麻蚕Samiacynthiaricini(AB015866),栗蚕Dictyoploca japonica(AB015869),合目大蚕蛾Caligulaboisduval—ii(EF622227),大乌桕蚕Attacusatlas(AY605252).这9种绢丝昆虫分别来源于4个属,其中有5种均来源于柞蚕属.为了将样本数量对分析结果的影响减小到最低,在柞蚕属中仅选择柞蚕与印度柞蚕进行下一步的分析.另选择同属于蚕蛾总科的蚕蛾科(Bombycidae)的家蚕(AB070264),野桑蚕(Bombyxmandarina,AY301620)为外群对照,探讨包括柳蚕在内的大蚕蛾科的9种蚕类的系统进化关系蚕业科学2009;35(1)用ClustalX程序对获得的CO1基因片段进行序列对齐.碱基偏好度Skewness分析按Pema等的方法进行,其中A Tskew=(A—T)/(A+T),GCskew=(G—C)/(G+C).根据昆虫线粒体遗传编码(insectmitoehondrialgeneticcode)进行氨基酸序列推定.利用软件MEGA3.1|l副进行多态位点分析,基于Kimura-2一Parameter(K2P)双参数模型_1计算序列间的变异度,分别采用邻近距离法(Neighbor—Joining, NJ),类平均聚类法(UnweightedPair.GroupMethod usingArithmeticAverages,UPGMA)构建系统树.系统树中分支的置信水平用自引导检验(Bootstraptest)估计J,重复500次.2结果与分析2.1柳蚕CO/基因的PCR扩增和序列分析以线粒体DNA为模板,利用引物对L YQ3/L YQ4进行PCR扩增得到一条清晰的特异条带,多次重复试验均得到此单一条带.利用引物L YQ3和L YQ4对扩增产物进行双向测序,拼接后得到574bp片段(GenBank登录号:FJ358505).所测的柳蚕CO1基因序列与已登录的柞蚕”豫早1号”(A Y242—996)的COI序列的同源性达到89%,而且序列对齐后并没有发现核苷酸的缺失和插入.Blast比对表明,所测定柳蚕COI基因序列的第1个碱基T是前一个密码子的最后一位.该序列中也无终止密码予和移码突变,共编码191个氨基酸.结果表明,所得序列为线粒体CO1基因片段.’从表1可见,检测柳蚕COI基因序列中碱基的含量为40.2%,碱基C的含量为17.9%,碱基A 的含量27.9%,碱基G的含量为13.9%,A+T含量为68.1%.密码子第1位点的A T含量为56.6%i,第2位点的A T含量为59.1%,第3位点的A T含量最高,达到88.5%.在第3位点又以G含量最低,为2.1%;T的含量最高,为51.3%.在密码子的碱基使用频率上,柳蚕与大蚕蛾科的其它蚕类昆虫具有相同的偏向性.对9种蚕类昆虫CO/基因序列碱基组成的Skewness分析结果见表1.柳蚕COI基因序列的A T偏向度为一0.179,仅低于蓖麻蚕的一0.195.虽然大蚕蛾科和蚕蛾科均表现出偏好于使用T的倾向,但大蚕蛾科的这一倾向明显高于蚕蛾科.这里要指出的是,在对12SrRNA基因序列的研究中发现,大蚕蛾科偏好使用T,而蚕蛾科则偏好于使用A_2.GC偏向度分析并没有表现出类似的倾向.表1柳蚕等9种蚕类昆虫CO1基因序列的碱基组成以及偏好性Table1NucleotidecompositionandskewnessoftheCO1genefromsilk—pro ducinginsects2.2柳蚕与其它蚕类昆虫CO1基因的序列比较9种蚕类昆虫CO1基因序列比对后产生了574bp的对齐序列,其中有保守性位点415个,变异位点158个,简约信息位点111个.大蚕蛾科的绢丝昆虫序列共鉴定了保守性位点432个,变异位点141个,简约信息位点83个.在氨基酸组成上,全部9条序列共有l6个氨基酸发生变异,而大蚕蛾科的7种蚕类昆虫间只有6个氨基酸发生变异.第1期濮佳明等:珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析157在大蚕蛾科的7种蚕类昆虫中,柳蚕与柞蚕问共鉴定变异位点65个(33个颠换;32个转换),与栗蚕问有64个变异位点(24个颠换;40个转换),与蓖麻蚕间有67个变异位点(40个颠换;27个转换),与大乌桕蚕有72个变异位点(34个颠换;38个转换).转换/颠换比最大的是柳蚕和栗蚕(1.67),最小的是柳蚕和家蚕(0.55),大蚕蛾科各昆虫之间的转换/颠换之比在0.628～1.667之间,最小的是柞蚕与蓖麻蚕.基于K2P计算的遗传距离见表2.在所研究的大蚕蛾科蚕类中,柳蚕与合目大蚕蛾的遗传距离最小(0.120),与大乌桕蚕的遗传距离最大(0.138),与栗蚕的距离居中(0.122).属之间的平均遗传距离以柳蚕属与栗蚕属问的最小(0.121),柳蚕属与蓖麻蚕属(0.127)和柞蚕属(0.128)间的距离居中,柳蚕属与大乌桕蚕属间的距离最大(0.138).表2柳蚕等9种蚕类昆虫的遗传距离与发生的转j奂/颠换数Table2Geneticdistanceandtransition/transversionnumbersoftheCO1gene fromninesilk—producinginsectsl234567892.3柳蚕与其它蚕类昆虫CO1基因的碱基替换饱和性分析和分子进化树以遗传距离为横坐标,分别以转换和颠换为纵坐标作图,分析CO1基因序列碱基替换饱和性.如图1所示,转换达到一定值后趋于平稳,而颠换基本为一直线,说明转换已达饱和,颠换未达到饱和;但转换和颠换线基本上处于重合.所以,本研究采用距离法建树.辍jj缸7O童6O.5O403020量10Z0遗传距离K2Pgeneticdistance图1柳蚕等9种蚕类昆虫CO1基因的碱基替换饱和性Fig.1ReplacementsaturationoftheCO1gene fromninesilk—producinginsects基于K2P遗传距离构建了9种蚕类昆虫的CO1基因序列的进化树.在根据NJ法(图2一A)和UPGMA法(图2.B)得到的分子树中,大蚕蛾科和蚕蛾科昆虫明显分为两个支系.其中,大蚕蛾科的柳蚕属,柞蚕属,蓖麻蚕属,大乌桕蚕属,栗蚕属又各自形成一个支系,并且明显形成两个大的分支:一个包括柳蚕,柞蚕和栗蚕;另一个包括蓖麻蚕和大乌桕蚕.传统的分类方法将大蚕蛾科的大蚕蛾亚科划分为大蚕蛾族(saturniini)和眉纹大蚕蛾族(attacini),其中柳蚕属,柞蚕属和栗蚕属属于大蚕蛾族,樗蚕属和大乌桕蚕属属于眉纹大蚕蛾族.从这一点看,由CO1基因序列所得到的系统发育关系与传统分类学的研究结果是一致的.但是,柳蚕,柞蚕和栗蚕的进化关系在NJ树(图2-A)和UPGMA树(图2.B)中并不一致:NJ树中柞蚕属与栗蚕属首先聚在一起,然后才与柳蚕聚在一起;UPGMA树中则是柳蚕与栗蚕属首先聚在一起,然后才与柞蚕属聚在一起.因此,柳蚕,柞蚕和栗蚕的进化关系仍不能确定.158蚕业科学2009;35(1)———?—0.02(A)族0.080.O60.040.02O大蚕蛾族Satumiini眉纹大蚕蛾族Attacini分支上面或下面的数字为500个重复得到的自引导值Numbersaboveorbelownodesarebootstrapvaluesobtainedwith500bootstrapreplicates图2基于CO1基因序列的9种蚕类昆虫的NJ(A)和UPGMA(B)树Fig.2NJ(A)andUPGMA(B)phylogenetictreesamongninesilk—producin ginsectsbasedonCO1genesequences3讨论Hebert等的研究表明,鳞翅目同属各种昆虫问CO/序列的平均差异程度是11.3%,而种内的CO/序列差异低于2%.本研究首次解析了柳蚕CO1基因5端的574bp的序列,该序列与已经在GenBank数据库中登录的大蚕蛾科绢丝昆虫的序列平均差异程度达到13.6%,表明该序列可以作为DNA条形编码用于柳蚕种质资源的分子鉴定,而且该DNA条形码适用于柳蚕卵,幼虫,蛹各成熟发育阶段材料的分析.本研究利用解析的柳蚕DNA条形编码探讨了其与其它大蚕蛾科绢丝昆虫的系统进化关系,基于COI基因构建的分子系统树表明各属间的亲缘关系与形态学的研究相一致.这一结果与尹志亮等基于卵黄原蛋白基因,Shimada等基于芳香基贮存蛋白基因的研究结果相一致.但是,本研究所用的柳蚕CO1基因和芳香基贮存蛋白基因,卵黄原蛋白基因均没有解决大蚕蛾族(saturni-ini)内部属间的分化关系问题,因此,有必要利用更多的基因尤其是核基因标记,乃至增加更多的种类材料来研究大蚕蛾科内部的系统进化关系.此外,我们还将进一步利用该技术测定柳蚕不同地理种群的DNA条形编码,以检测柳蚕种群间的遗传分化程度,为野生柳蚕资源的遗传多样性研究以及柳蚕资源的保护和开发利用提供理论依据.致谢本实验在沈阳农业大学园艺学院张志宏教授实验室完成,特致谢意!参考文献(References)[1]董胜张,刘朝良,汪泰初,等.绢丝昆虫柳蚕的生物学特性和卵黄原蛋白鉴定[J].蚕业科学,2003,29(4):439—442[2]孙孝龙.柳蚕的生物学习性与饲育方法[J].昆虫知识, 2007,44(5):751—753[3]汪泰初,冯纪元,鲍先巡,等.绢丝昆虫柳蚕的生物学特性的研究[J].安徽农学通报,2005,11(1):68[4]尹志亮,刘朝良,邵引刚,等.柳蚕卵黄原蛋白cDNA的克隆及序列分析[J].激光生物,2007,16(5):552—558[5]ShimadaT,KurimotoY,KobayashiM.Phylogenetierelationship ofsilkmothsinferredfromsequencedataofthearylphoringene [J].MolPhylogenetEvol,1995,4(3):223—234[6]Hebe~PD,CywinskaA,BallSL,eta1.Biologicalidentifications throughDNAbarcodes[J].ProcRSocB,2003,270:313—322[7]Hebe~PDN,RatnasinghalnS,WaardJR.Barcodinganimallife: cytochromeeoxidasesubunit1divergencesamongcloselyreliedspecies[J].ProcRSocB,2003,270(Supp1.):596-599[8]肖金花,肖晖,黄大卫.生物分类学的新动向——DNA条形编码[J].动物,2004,50(5):852—855[9]王鑫,黄兵.DNA条形编码技术在动物分类中的研究进展[J].生物技术通报,2006,(4):67—72[10]王剑峰,乔格侠.DNA条形编码在蚜虫类昆虫中的应用[J].动物分类,2007,32(1):153—159[11]BrownJ,MilerS,HorakM.Studiesonnewguineamoths.2.de—scriptionofanewspeciesofXenothictisr(Lepidoptera:Tortricidae:Archipini)[J].ProcEntomolSocWash,2003,105(4):1043—1050[12]朱绪伟,刘彦群,李喜升,等.利用DNA条形编码探讨云南野柞蚕的分类学地位[J].蚕业科学,2008,34(3):424-428[13]曾彩云,刘彦群,李喜升,等.利用DNA条形编码探讨柞蚕饰腹寄蝇的分类学地位[J].蚕业科学,2008,34(2):262—267第1期濮佳明等:珍稀绢丝昆虫柳蚕的DNA条形编码与系统进化初步分析159[14]KoichiroT,TadashiA.Rapidisolationmethodofanimalmito—chondrialDNAbythealkalinelysisprocedure[J].BiochemGen—et,1988,26:815—816[15]SimonC,FraitF,BechenbackA,eta1.Evolution,weighting, andphylogeneticutilityofmitochondrialgenesequenceandacon- pilationofconservedpolymerasechainreactionprimers[J].Ann EntomolSocAm.1994,87:651—701[16jThompsonJD,GibsonTJ,PlewniakF,eta1.TheCLUSTAL_X windowsinterface:flexiblestrategiesformuhiplesequencealign—mentaidedbyqualityanalysistools[J].NucleicAcidsRes,1997,25:4876—4882[17]PernaNT,KocherTD.Patternsofnucleotidecompositionat fourfolddegeneratesitesofanimalmitochondrialgenomes[J].J MolEvol,1995,41(3):353—358[18]KumarS,TamuraK,NetM.MEGA3:Integratedsoftwareforno—lecularevolutionarygeneticsanalysisandsequencealignment[J]. BriefingsinBioinformatics,2004,(5):150—163[19]KimuraM.Asimplemethodforestimatingevolutionaryratesof basesubstitutionsthroughcomparativestudiesofnucleotidese—quences[J].JMolEvol,1980,16:1l1—120[2O]SaitouN,NetM.Thenehl】or-j0iningmethod:anewmethodfor稿件规范化与标准化? reconstructingphylogenetictrees[J].MolBiolEvol,1987,(4) 406—425[21]NetM,KumarS.分子进化与系统发育[M].吕宝忠,钟扬,高莉萍,等译.北京:高等教育出版社,2002:204—207[22]FelsensteinJ.Confidencelimitsonphylogenies:AnapproachU- singthebootstrap[J].Evolution,1985,39(4):783—791[23]BensassonD,ZhangD,HartlDL,etal.Mitochondrialpseudo—genes:evolution’Smisplacedwitnesses[J].TrendsEcolEvol,2000,16:314—321[24]刘彦群,靳向东,秦利,等.九种绢丝昆虫线粒体12SrRNA基因的序列特征和系统发育分析[J].昆虫,2008,51(3):307—314[25]董云伟,牛翠娟.萼花臂尾轮虫(Brachionusc.lyciflor~)COl基因序列变异及种群遗传结构分析[J].海洋与湖沼,2004,35(5):473—480[26]褚栋,张友军,丛斌,等.烟粉虱不同地理种群的mtDNACOI基因序列分析及其系统发育[J].中国农业科学,2005,38(1):76—85[27]施伟,叶辉.云南桔小实蝇(Baetroceradorsalis)季节性分布区9个地理种群遗传结构[J].生态,2007,27(6):2478—2482统计学符号书写规则统计学符号一般用斜体.本刊常用统计学符号:样本的算术平均数用英文小写,不用大写,也不用Mean;标准差用英文小写,不用SD;标准误用英文小写s,不用.sE;t检验用英文小写;F检验用英文大写F;卡方检验用希文小写;相关系数用英文小写r;样本数用英文小写n;概率用英文大写P;自由度用英文小写.正体与斜体使用规则物种的学名属名,种名(包括亚种,变种)用拉丁文斜体,首字母大写,其余小写;属以上用拉丁文正体,首字母大写.限制性内切酶前3个字母用斜体,后面的字母和编码正体平排,例如:BamHI,EcoRI,MspI,Sau3AI等.氨基酸和碱基的缩写氨基酸缩写用3个字母表示时,仅第一个字母大写,其余小写,正体.碱基缩写为大写正体.基因及表型产物的符号表示基因座名的英文缩写用斜体,一般为小写字母,如:sch.基因位点用正体大写,突变或等位基因的符号或数字用正体,如:大肠杆菌aroG基因,突变基因argSAr245.基因表型产物符号用正体.蛋白名称的英文缩写用正体,首写字母大写或全部大写.。

绪论一、昆虫资源及其保护利用1 昆虫的种类和数量：目前已定名的昆虫约75万种，估计全球昆虫种类约150万种，约占全部动物种类的75%，全部生物种类的53%二、昆虫资源与资源昆虫的益害辨证关系资源昆虫是指昆虫产物，虫体本身或昆虫行为可直接或间接为人类所利用，满足人们某种物质需求或精神享受，具有经济价值，其种群数量具有资源特征的一类昆虫。

资源昆虫是个狭义的概念，包含在昆虫资源中，它必将随着人类对昆虫认识和开发利用的深人而扩大。

昆虫资源是个广义的概念。

作为广义上的昆虫，只有现实的价值和潜在价值之分。

很难说现在对人类还没有用处的昆虫，将来不被人类所利用。

即使目前是一种害虫也不例外，因为它毕竟是一个物种，是生物多样性中的一个组成部分，是生物链中的一个环节，至少是一个基因库。

三、资源昆虫的保护和利用1、本体利用：指虫体或活体包括细胞和基因的直接或间接利用。

包括作为高蛋白饲料用的昆虫资源、食用昆虫资源、药用昆虫资源、教学科研材料用昆虫资源、观赏用昆虫资源等。

以食用昆虫为例，开发成功的美食品种超过2万个，德国年产昆虫罐头产品达8000吨，日本1992年昆虫产品的技术市场就已达2600亿日元，仅稻蝗罐头每年的销量就超过1000吨，且原料大都来自中国。

以药用昆虫为例，我国历代本草记载的昆虫药物达100种左右，《中国药用动物志》（1979，1982）记述药用昆虫145种，现经多方查证补充扩展，我国药用昆虫已达170余种，分属11目、34科、54属。

随着科学技术不断进步，现已有多种药用昆虫的化学成分、药理、药效、应用范围得到化验、分析，并由原中药材中精练、提取出有效成分，使药用昆虫的使用范围和治疗效果都得到很大提高。

2、行为利用：昆虫取食、飞翔、爬行等行为活动，有些对人类直接有益，有些间接有益，均可被人类利用。

3、产物利用：利用昆虫的分泌物、代谢产物，在我国已有数千年历史。

例如，在工业原料利用方面，我国已有桑蚕、柞蚕所形成的绢丝产业，紫胶虫所形成的紫胶产业，倍蚜虫所形成的倍子产业，白蜡虫所形成的虫蜡产业等。

绪论工业昆虫资源昆虫：指其产物如分泌物、排泄物、内含物等，或虫体本身可为人类所利用，有一定的经济或社会价值，种群数量具有资源特征的一类昆虫。

（P1）资源昆虫学：研究资源昆虫生命活动规律及其保护、养殖和利用的一门昆虫学分支学科，是植物保护专业的学科基础选修课。

资源昆虫的特点：（1）世代周期短；（2）繁殖迅速；（3）食物转化率高；（4）整体生物量大。

资源昆虫种类：1.工业原料昆虫：虫体产物可作为重要工业原料的昆虫，包括家蚕、天蚕、绢丝昆虫、白蜡虫、紫胶虫和五倍子蚜虫等。

2.药用昆虫：包括蟑螂、螳螂、虫草、蚂蚁等。

3.食用昆虫：蛋白质含量高，营养丰富，无异味、无毒副作用的昆虫。

如蝗虫、蚕蛹等。

4.饲用昆虫：蛋白质含量高，腐食性（粪食性）、杂食性，养殖成本低的昆虫，可作为其他经济动物的饲料或饲料填加剂。

如家蝇、黄粉虫等。

5.鉴赏昆虫：颜色鲜艳、形态奇特、鸣声动听、好斗成性的一类昆虫。

如蝶类、甲虫、蟋蟀等。

6.传份昆虫：可为经济植物传粉、增产的昆虫。

如蜜蜂。

7.天敌昆虫：可寄生或捕食农林害虫，抑制害虫危害的昆虫。

如寄生蜂类、捕食性天敌（瓢虫、草蛉、蜻蜓）等。

8.环境监测型资源昆虫：能协助监测环境质量、处理垃圾等废物的一类昆虫，如可用水生昆虫监测水质，用蜣螂处理垃圾等。

9.生物技术研究用资源昆虫：用于遗传学、仿生学等科学研究的昆虫，如果蝇等。

工业资源昆虫：指那些已大批量地进行工厂化产品加工加工的原料昆虫、或是其产物可进行大批量共产化产品加工的昆虫。

工业资源昆虫种类：1.产丝昆虫：能够吐丝结茧、且茧可被人类用于缫丝织绸的昆虫称为产丝昆虫。

如家蚕、天蚕等2.产胶产蜡昆虫：某些昆虫在生长发育过程中，成若虫能分泌胶质或蜡质产物，这些产物也是工业原料之一，这类昆虫就称为产胶产蜡昆虫。

如紫胶虫、白蜡虫等。

3.产单宁、色素类昆虫：某些昆虫寄生在植物叶片上形成外壳富含单宁的虫瘿、而某些昆虫体内含有胭脂色素、洋红色素等，因此可将其作为工业原料提取单宁或色素类等物质，这类昆虫也就称为产单宁、色素类昆虫。