蜣螂后胸叉骨的几何形态学分析及其适应进化研究

【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接掘洞两类行为类型。通过传统的比较形态学方法,我们无法得知滚粪球或直接掘洞的行为对后胸叉骨形态的影响。本研究旨在利用定量的几何形态学方法探究蜣螂后胸叉骨形态对不同行为选择压力的响应关系。【方法】对76种蜣螂后胸叉骨的形态多样性进行二维几何形态学定量评估;利用显微CT和计算机三维重建方法,对直接掘洞类蜣螂和滚粪球类蜣螂的代表种西班牙粪蜣螂Copris hispanus和忠诚泽蜣螂Kheper devotus的后胸叉骨进行三维重建,用于比较两者的三维形态差异。【结果】经过几何形态学分析可知,两类蜣螂后胸叉骨背面观和侧面观的马氏距离和普氏距离的p值均低于0.0001,表明两类蜣螂的后胸叉骨的形态存在显著性差异;通过对C.hispanus和K.devotus后胸叉骨3D模型的比较发现,两类蜣螂后胸叉骨的最大区别在于后胸叉骨的端半部(叉臂和中突)。前者的叉臂细长,中突面积大,背立脊呈窄条状且不发达;后者的叉臂宽扁,叉臂基半部十分宽大,中突面积小,背立脊呈鳍状且十分发达。【结论】滚粪球或直接掘洞的行为会对蜣螂后胸叉骨的形态有显著性影响,蜣螂后胸叉骨形态与滚粪球和直接掘洞两种行为的选择压力显著相关,这与后胸叉骨所附着的胸部肌肉参与相关运动关系密切。本研究为探索昆虫形态与功能关系提供了一个有益范例。     

中国丽金龟亚科昆虫分类学研究进展

丽金龟亚科Rutelinae隶属于鞘翅目Coleoptera多食亚目Polyphaga金龟总科Scarabaeoidea金龟科Scarabaeidae。世界性分布,全世界已知7族235属4 200余种,中国目前记录3族25属（亚属）,共526种（亚种）。丽金龟成虫为植食性,可取食植物范围广,幼虫土栖,主要取食植物根部,部分种类是农林业害虫。因此,对其开展分类学研究,对农林业生产具有理论意义。本文通过全面核查文献及统计分析,回顾和总结了丽金龟亚科分类学研究历史,并重点介绍了我国的研究现状。目前已开展的丽金龟亚科研究工作仍以新种发表为主,缺乏高质量的分类修订工作及系统发育研究。另外,丽金龟亚科是鞘翅目中重要的植食性昆虫之一,开展深入的生物多样性研究,对于探讨甲虫的多样性和与植物协同进化关系有重要意义。     

稳定表达外源性p16基因肺癌A549细胞株的建立及鉴定

为构建稳定表达外源性抑癌基因p16的肺癌A549细胞株,用脂质体介导的基因转染方法,借助真核质粒表达载体（pcDNA3)。将抑癌基因p16转移入此基因缺失的人肺癌细胞株A549细胞中,经G418筛选,获得稳定表达的细胞克隆,用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）及免疫组织化学鉴定p16基因的表达,同时对克隆细胞分泌蛋白进行活性检测。结果显示转染p16基因的A549细胞中可以检测到p16mRNA及蛋白的表达,说明建立的p16真核表达载体能在肺肿瘤细胞中分泌表达蛋白,表达P16抑癌蛋白的A549细胞株的建立有助于研究抑癌基因p16在肺癌发生中的作用。     

膈肌肌质网非序列依赖性DNA结合蛋白与膈肌功能的关系

目的：探讨膈肌纤维肌质网是否存在非序列依赖性DNA结合蛋白,并观察它与膈肌功能的关系。方法：Wistar大鼠随机分为对照组、急性气胸组和心痛定组,差速离心法分离大鼠膈肌纤维肌质网（sarcoplasmic reticulum,SR）膜蛋白,采用Western免疫印迹技术分离出SR非序列依赖性DNA结合蛋白,并观察此蛋白在急性气胸和给予心痛定时的变化特征。结果：大鼠膈肌SR上存在非序列依赖性DNA结合蛋白,相对分子质量分别为60000道尔顿和78000道尔顿。急性气胸时和给予心痛定时,非序列依赖性DNA结合蛋白的量有变化。结论：大鼠膈肌纤维SR上存在非序列依赖性DNA结合蛋白,该DNA结合蛋白可能与膈肌功能状态和Ca^2 信号系统密切相关,它在膈肌和骨骼肌的病理生理过程中起重要作用。     

中国白星花金龟地理变异的几何形态学分析及其新疆种群的入侵来源推断

【目的】定量比较中国及周边国家地区白星花金龟 Protaetia (Liocola) brevitarsis 不同地理种群的形态差异,重点探索新疆种群与其他地区种群间的形态差异,为植物保护和生产活动提供指导,丰富微进化理论。【方法】基于几何形态学的主成分分析（principal component analysis, PCA）和典型变量分析（canonical variate analysis, CVA）方法,对国内外30个地区共700头白星花金龟的鞘翅和前胸背板进行分析比较,研究白星花金龟不同地理种群的形态变异。【结果】白星花金龟前胸背板和鞘翅形态变异主成分分析中,新疆标本都明显聚在一起,但同时与新疆周边省份标本有部分重叠,与远离新疆省市有少部分重叠。新疆标本和南方地区种群标本明显分离。在各地区种群形态差异显著性检验中,基于马氏距离（Mahalanobis distance）和普氏距离（Procrustes distance）分析显示,新疆白星花金龟与远离新疆地区标本的前胸背板和鞘翅在马氏距离和普氏距离上均为显著性差异,而与其他地区标本的前胸背板和鞘翅的差异上,并非总是显著性差异。【结论】证实了前胸背板和鞘翅上的白斑可以作为白星花金龟地理种群变异的评价指标。就新疆白星花金龟而言,地理距离在一定程度上与形态距离相吻合。我们推测新疆白星花金龟是通过青海省北部以外的宁夏、内蒙古和甘肃三省入侵到新疆自治区,或者与上述三省该害虫的入侵来源一致。本研究所呈现的研究方式,在丰富微进化理论方面具有广阔的前景,且有望丰富分子生态地理学的研究内涵。     

金龟子飞行时鞘翅开合状态与后翅腋片形态的相关性研究

【目的】多数甲虫飞行时鞘翅是张开的，但也有少数甲虫飞行时鞘翅几乎是闭合的(如大部分花金龟、一些蜣螂种类)。飞行时鞘翅闭合可以显著减小空气阻力，提升飞行速度，但限制了后翅关节骨片(腋片)的运动空间和受力状态。腋片在昆虫飞行时扮演动力输送枢纽的角色，前期研究发现腋片具有复杂的内部和外部形态结构，而该结构如此复杂的形态都受到了哪些因素的影响尚不明确，飞行时鞘翅开合行为与腋片的相关性如何还是空白。【方法】利用显微CT扫描10科6亚科共27种金龟子，利用计算机三维重建技术重建和分析了3个腋片[第1腋片(1st axillary, 1Ax)、第2腋片(2nd axillary, 2Ax)和第3腋片(3rd axillary, 3Ax)]的三维图像，其中17种的为鞘翅飞行张开种类，10种的为鞘翅飞行闭合种类，覆盖了金龟总科83%的科级阶元。【结果】飞行时鞘翅张开或闭合的金龟子3个腋片的形态特征均存在差异。较飞行时鞘翅张开的金龟子，飞行时鞘翅闭合的金龟1Ax的头部前端较后端收缩，颈部宽阔且中上部至中部隆起；2Ax的脊更宽阔，内、外叶位置不同；3Ax头部宽阔，内端顶角为锐角，尾部较短。同一类群腋片形态特...     

犀金龟亚科昆虫（鞘翅目∶金龟科）的分类研究历史及中国研究进展

犀金龟亚科Dynastinae隶属于昆虫纲Insecta鞘翅目Coleoptera金龟总科Scarabaeoidea，金龟科Scarabaeidae，多为大型至特大型甲虫。该亚科昆虫世界广泛分布，目前全世界种类已发现8族225属1 860余种。犀金龟成虫为植食性，幼虫多腐食性，部分植食性，其幼虫主要危害植物的地下部分，有些种类是重要的农林业害虫。因此，开展犀金龟系统分类的相关研究对农林业生产具有重要意义。此外，犀金龟亚科昆虫大多外形奇特、极具有观赏性，深受爱好者的喜爱，对其生物学、分类学的研究热度持续升高，促使国际贸易盛行，但同时也存在生物多样性保护和外来入侵物种威胁生态系统平衡等问题。犀金龟亚科的分类学研究主要集中在成虫形态学方面，而该类群一些属的成虫鉴定特征与丽金龟亚科的极为相似，导致犀金龟亚科分类系统常存在争议，因此引入幼虫和蛹的形态特征及分子信息可为犀金龟亚科的分类系统提供新的证据。本文回顾了犀金龟亚科的研究历史以及其对经济的影响，给出了中国犀金龟亚科物种列表，但该亚科现阶段分类学仍以新种记述为主，研究方法较单一，因此分子生物学等技术的发展可为未来研究提供新思路。