摘要: 生物荧光是活体生物自身可以发光的有趣生命现象。具有这一现象的生物存在于生物四界中,但目前关于这一现象的研究报道主要来自于昆虫,尤其是以萤火虫为代表的发光甲虫的研究。文章对发光甲虫的分类地位、生物荧光发生的原理、发光器官的类型、闪光的“开关”机制、生物荧光的生物学意义及其相关行为学研究进展等进行了详细介绍。此外,还简要提及了荧光生物及其荧光酶的应用。这对了解及探讨生物荧光现象、加强对中国的发光甲虫及其它发光生物的研究及保护利用具有一定的借鉴作用。

摘要: 研究了条背萤Luciolasubstriata幼虫的形态特征及其对游泳行为的适应。形态及扫描电镜观察发现,条背萤幼虫存在二态现象。1～2龄幼虫虫体扁平,多毛。有7对呼吸鳃,分别位于腹部第1～7节。3～6龄幼虫虫体扁平呈船形,无呼吸鳃,靠气管呼吸。二者均具有扁平桨状的足、燕尾状尾节及位于尾节末端的圆柱形粘附器官。条背萤幼虫游动时身体腹面朝上,呈仰泳姿态,足向后划水。3～6龄幼虫仰泳时足共有8种摆动姿势。幼虫仰泳时足摆动1个周期所需时间为(0.611±0.16)s。腹部末端可上下左右摆动,当幼虫向前游动时,尾部上下摆动1个周期所需时间为(1.795±0.44)s。幼虫的游泳速度为(0.85±0.16)mh。仰泳中的幼虫改变方向时,头部和尾部同时向身体的一侧弯曲,当头部与尾部呈近90°时,幼虫用力将尾部伸直,此时水产生一个反作用力继续推动幼虫转向,幼虫转向的范围为0～90°。条背萤2种类型幼虫呼吸系统的不同决定着幼虫外部形态的差异及游泳行为的不同,而导致这种呼吸系统、形态及运动行为不同的原因很可能是条背萤对环境的适应性进化。

摘要: 从一种来自中国日行性萤火虫(云南窗萤)发光器官mRNA中克隆、测序并表达了有功能的荧光素酶。云南窗萤荧光素酶的cDNA序列有1647个碱基,编码548个氨基酸残基。从推测得到的氨基酸序列的比对分析得出:云南窗萤的荧光素酶与来自Lampyris noctiluca,L.turkestanicus和Nyctophilacf.caucasica三种萤火虫的荧光素酶有97.8%的序列一致性。从推测得出的氨基酸序列进行系统发育分析,其结果表明:云南窗萤和Lampyris+Nyctophila聚在一起,与同属的发光强夜行性的萤火虫不形成的单系。云南窗萤荧光素酶在大肠杆菌中表达的条带大约70kDa,并且在有荧光素存在时发出黄绿色荧光。对荧光素酶的结构模拟和分析表明,云南窗萤荧光素酶基因的氨基端和羧基端结构域之间的裂沟处存在这5个多肽环,这正是从其他荧光素酶推测得到的催化荧光反应时的底物结合位点。云南窗萤和窗萤属的其他3种萤火虫的荧光素酶相比,有13个不同氨基酸位点,位于模拟分子结构的表面。对于这些多肽环、不同氨基酸残基和晶体结构的进一步研究有利于解释日行和夜行性萤火虫荧光素酶的差异。