微卫星标记及其在蚜虫种群生物学研究中的应用

微卫星（SSR）是以1～6个碱基为重复单位组成的简单串联重复序列,具有丰度高、多态性高、共显性遗传、选择中性和可重复性好等优点。微卫星标记技术可分为三种类型：基于杂交的SSR指纹,基于PCR的SSR指纹和单位点SSR的PCR扩增。前两者不需要知道基因组序列信息,属于多位点标记;后者则需要前期工作,属于单位点标记,即通常所指的微卫星标记。到目前为止,共在14种蚜中筛选到141个微卫星位点,并发表了相关的引物序列,这给今后的相关研究提供了丰富的共享资源。业已证明微卫星引物在邻近种之间有一定的通用性。微卫星标记严格遵守孟德尔遗传规律,已经被用来推断某些蚜虫有性生殖的情况。同种蚜虫中可能同时存在有性系和无性系,微卫星研究证明有性系比无性系有更高的遗传多样性,无性系通常表现出杂合过剩和连锁不平衡。蚜虫的迁飞规律适合用微卫星标记加以研究,已有的研究显示在具有高度迁飞特性的种类中,地理种群间的遗传分化程度低,基因频率的相似性高。存在广泛分布的相同的多位点基因型是迁飞性蚜虫的另一个重要特征。在我国,微卫星应用于蚜虫生物学研究的工作还较少,鉴于该种标记的优良特性和巨大的潜力,本文建议今后相关的研究应该首先考虑微卫星标记。     

三种绢蝶翅脉数字化特征的提取及初步分析

利用化学方法去除3种绢蝶翅面的鳞片和斑纹,通过扫描获取翅脉标本图片,并利用DrawWing、TPSDig和BugShape3种软件对其前翅左侧翅脉的数字特征进行了提取,并包括DrawWing提取的小红珠绢蝶右翅翅脉特征值。分析了小红珠绢蝶左右翅脉的对称性以及个体间的差异,对比了3种软件在3种绢蝶分类判别中的优劣。不仅对改进这些工具提出了建议,而且讨论了昆虫鉴定领域中数字化技术和形态测量学的应用前景。     

翅脉的数学形态特征在蝴蝶分类鉴定中的应用研究

能否量化地利用翅脉特征对鳞翅目昆虫进行种类鉴定,这是近年发展起来的数字化昆虫分类鉴定研究中具有创新性的课题。本文使用化学方法去除蝴蝶翅面的鳞片和色斑,通过扫描获取到蝴蝶翅脉图片,利用DrawWing软件对7种蝴蝶前翅内部翅脉交点坐标进行了自动获取。通过计算相邻两点间的距离,利用单变量方差分析和典则判别分析,证明粉蝶科4个属的蝴蝶每个参数对结果都有影响,而绢蝶属3种蝴蝶翅脉交点2~3、7~8和9~1间的距离对其本身的判别无影响。通过分层聚类分析,绢蝶属的3种蝴蝶被聚为一类,在传统昆虫分类学中,它们的关系也最近。此外,通过与半自动提取软件TPSDig提取的数据进行比较,从另一个侧面证明了通过比较翅脉交点间的距离对蝴蝶进行分类鉴定研究具有参考意义。     

用于昆虫分类鉴定的人工神经网络方法研究:主成分分析与数学建模

为探讨人工神经网络(ANN)在昆虫分类上的可行性,本文提出利用主成分分析和数学建模等方法相结合改进ANN,并以鳞翅目夜蛾科6种蛾类昆虫为样本进行了验证.首先利用Bugshape1.0特征提取软件获取6种蛾180个右前翅样本的13项数学形态特征数据,再运用主成分分析对蛾翅数学形态特征变量重新组合生成新的综合变量,然后结合主成分分析建立BP神经网络分类器.主成分分析结果表明,前5个主成分的累积贡献率为85.52%,已基本包含了全部特征变量具有的信息.在主成分分析的基础上,建立具有5个输入层节点,12个隐含层节点和1个输出层节点的三层BP神经网络分类器.每种蛾20个样本共120组特征数据对分类器进行训练和仿真,其余60组特征数据对分类器进行验证,仿真输出值与目标值的相关系数R=0.997,分类正确率达到了93.33%.较之未经过主成分分析而单独使用BP神经网络建立的分类器,基于主成分分析的BP神经网络分类器具有更优的性能和更准确的分类能力.研究结果表明本文提出的方法具有很好的分类和鉴别作用,为蛾种类的鉴别提供了一种可行的方法.     

蛾翅数学形态特征用于夜蛾分类和鉴定的可行性研究

摘要: 为探讨蛾翅数学形态特征(MMC)在夜蛾科分类鉴定中的可行性, 本文利用数字化技术获得和处理昆虫图像, 对鳞翅目夜蛾科6种夜蛾的右前翅提取矩形度、 延长度、 叶状性、 偏心率、 球状性、 似圆度和不变矩Hu1、 Hu2等13项与大小尺度和方向均无关的数学形态特征, 并利用方差分析、 逐步判别分析和聚类分析等方法研究了各项数学形态特征在昆虫分类上作为分类特征的可行性、 可靠性和重要性, 并且从数学形态学角度对夜蛾科6个种的亲缘关系进行了分析。分析结果认为矩形度和延长度2个形态特征对这6种夜蛾的分类鉴定没有显著意义, 从而筛选出11个形态特征作为分类变量, 它们的作用大小依次为： （偏心率、 Hu5、 Hu7）＞Hu2＞似圆度＞球状性＞Hu3＞（叶状性、 Hu1、 Hu6）＞Hu4。利用蛾翅的这些特征参数成功地实现了对夜蛾科6种夜蛾的分类鉴定, 基于这些特征参数的6种夜蛾的亲缘关系远近与基于传统形态学的系统进化观点相同。研究表明蛾翅数学形态特征可应用于蛾类昆虫的快速鉴定, 为未来逐步实现蛾类昆虫的自动识别奠定了基础。     

基于二叉分类推理的昆虫分类辅助鉴定多媒体专家系统通用平台TaxoKeys的设计与开发

本文详细介绍了基于二叉式分类推理的昆虫分类辅助鉴定多媒体专家系统通用平台TaxoKeys的设计与开发,及其所具备的主要特点。该研究根据昆虫分类学的特点,将昆虫分类的两项式检索表用数据库表示成系统知识库,利用计算机数据结构中二叉树结构的分枝结点搜索技术来实现其推理过程,进行昆虫分类的辅助鉴定,为昆虫分类专家提供一个通用专家系统平台。该系统具有可扩充性好、设计简单、操作方便等特点,同时也适用于一般性生物分类鉴定。另外,本文还就本系统功能的进一步扩展与应用研究等进行了探讨。     

一类具有年龄结构的麦蚜-瓢虫模型的全局分析

研究了一个具有年龄结构的麦蚜-瓢虫模型,其中麦蚜种群被分成两个年龄段,瓢虫种群被分成三个年龄段．应用定性理论可以证明:通过这两个种群的交互作用,可以导致麦蚜种群和瓢虫种群都灭绝或瓢虫种群灭绝,或这两个种群能以正平衡态或振动解的形式共存．通过计算,本文表明这个简单的系统可以产生非常复杂的动力学行为．在这种情形下,要想通过初始值来预测种群的数量是不可能的．应用MATLAB软件,本文展示了这个复杂的动力学行为．     

黄粉甲低温贮存对管氏肿腿蜂发育和繁殖的影响

寄主的活动能力和营养状况是影响寄生蜂繁育效果的主要因素。以黄粉甲蛹为寄主,筛选其最佳贮存温度和时间,达到短时间内降低寄主活动能力的同时,保证其有充足营养满足寄生蜂发育所需,对于管氏肿腿蜂的规模化生产有重要意义。在9,3,-3,-9℃条件下,分别贮存黄粉甲TenebriomolitorL.蛹5,15,25,35和45d对管氏肿腿蜂Scleroderma guaniXiaoetWu发育、存活以及增殖的影响。结果表明,寄主活动能力随贮存温度的降低而减弱,有利于管氏肿腿蜂的寄生,寄生率和蜂种存活率不断升高;寄主的不同贮存对寄生蜂卵孵化率影响小于对幼虫存活率影响,而对蛹羽化率则无任何影响。管氏肿腿蜂各阶段历期与寄主贮存温度和时间有着一定关系,-3和-9℃条件下,寄主贮存时间越长,所接寄生蜂产卵前期越短;不同贮存温度和时间的寄主间,寄生蜂卵期、幼虫期和蛹期的持续时间存在一定差异,最短分别为3.39,6.27和15.15d,而对预蛹期无显著差异;幼期的变化趋势同产卵前期。寄主经不同温度和时间贮存后,所繁育的管氏肿腿蜂最高产卵量为33.19粒/雌、最高出蜂量为20.07头/雌、雌雄最高性比可达17.53∶1,分别是CK的2.21,3.17和1.26倍。总体而言,寄主经-9℃贮存15~25d后最有利于繁蜂,其中-9℃贮存15d出蜂量最高。单雌出蜂量较现有报道提高3倍。     

昆虫翅脉特征自动获取技术的初步研究

昆虫翅的形态特征是某些类群昆虫分类中的重要依据,怎样快速科学提取这些数据是昆虫数字鉴定技术中必须解决的重要问题之一。本文介绍了目前国内外这方面的进展,并介绍了DrawWing软件的详细功能。该软件能比较准确方便地提取昆虫翅轮廓和翅脉特征值,因此详细描述了其算法原理。利用该软件的DOS和Windows两种不同版本对意大利蜜蜂和昼鸣蝉的翅进行了其特征提取的实验研究,结果证明该软件可以成功提取蜜蜂翅脉特征值,但对昼鸣蝉翅处理尚存在问题。在此基础上,本文对昆虫翅脉特征自动获取技术乃至昆虫种类的计算机识别方法的进一步发展提出了讨论。     

亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus痘病毒DNA探针的构建和初步应用(英文)

用限制性内切酶酶切亚洲小车蝗痘病毒DNA,将酶切后的DNA片断克隆到质粒pGEM—7zf( )中。用随机引物法标记克隆的外源亚洲小车蝗痘病毒DNA片断为探针。经Southern及斑点杂交证明此探针对新疆戟纹蝗Dociostaurus kraussi及微孢子虫Nosema locusstae有特异性,对新疆意大利蝗Calliptomus italicus无特异性。构建的探针可检测1ng亚洲小车蝗痘病毒DNA及10~2病毒包含体,也可检测感染病虫匀浆液中的痘病毒。