摘要: 【目的】总结中国细蛾科(Gracillariidae)寄主植物的种类,分析细蛾多样性与其寄主植物多样性之间的关系。【方法】依据国内外已有的文献资料,统计中国细蛾科寄主植物的种类;应用SPSS19. 0分析细蛾及其寄主植物多样性关系的数据。【结果】在中国,有寄主植物记载的细蛾149种,隶属4亚科37属;记载的寄主植物有435种,隶属49科153属,以豆科、壳斗科、杨柳科、蔷薇科、大戟科、蓼科和芸香科为主;寄主植物以被子植物中的双子叶植物为主,单子叶植物仅有3科,裸子植物只有1科。细蛾亚科的寄主植物种类最丰富,有43科129属430种,潜细蛾亚科的次之,有12科29属87种,叶潜蛾亚科的有5科10属38种,毛脉细蛾亚科的寄主植物种类最少,有4科5属7种。在细蛾的属级阶元,寄主植物多于2个科的细蛾有14个属;寄主植物种类最多的是丽细蛾属Caloptilia,有18科37属111种,潜细蛾属Phyllonorycter次之,有10科18属68种;寄主植物为单科、单属和单种的细蛾分别有23,10和5属。不同寄主植物上细蛾的种类也有差别,在寄主植物科级阶元,被2个属以上细蛾取食的寄主植物有22个科,其中豆科植物上细蛾属数最多,有14个属,大戟科和壳斗科植物上的细蛾属数次之,分别有8和7属;在属级阶元,有37属植物可被2属以上的细蛾取食,其余116属植物分别只被1属细蛾取食。相关性分析结果表明,在亚科级和属级阶元中,细蛾种数与寄主植物的科、属、种数均呈极显著正相关关系(R2> 0. 60,P <0. 01)。【结论】细蛾种类越丰富其寄主植物的范围就越广泛。总的来说,细蛾食性范围较为狭窄,以单食性和寡食性为主。

摘要: 内共生菌(endosymbionts)与其昆虫宿主的共生关系是普遍存在的,它们彼此相互依赖、相互影响、协同进化。近年来,关于昆虫内共生菌的研究多以半翅目(Hemiptera)和双翅目(Diptera)昆虫为主,但数量不断增加的研究表明鳞翅目(Lepidoptera)昆虫与其体内共生菌的互作模式和机制也正在受到越来越多的关注。鳞翅目昆虫种类多,分布广,主要作为植食者、传粉者在生态系统中发挥作用,而其绝大部分幼虫会对农林业生产造成巨大经济损失。鳞翅目昆虫体内共生菌群落多样性相对较低,主要以次生共生菌Wolbachia为主,少数也感染有Spiroplasma,Arsenophonus及Rickettsia。它们常呈严格的母系垂直传播,也会发生一定比例的水平传播,在宿主的生长发育、生殖调控、环境适应、遗传进化方面发挥重要作用。目前一般采用诊断性聚合酶链反应、高通量扩增子测序、宏基因组测序等方法检测内共生菌。但鳞翅目昆虫内共生菌研究领域存在一些难点,包括:大多数内共生菌无法离体培养;丰度较低的内共生菌的生物学功能难以确定。基于鳞翅目昆虫内共生菌的分布及该领域的难点,建议未来的研究重点应放在次生共生菌及其生物学功能上。

摘要: 【目的】本研究旨在探索使用计算机视觉技术实现对鳞翅目标本图像的前背景分割方法。【方法】首先对用于训练和测试的昆虫标本图像去除背景,获得昆虫图像的前背景分割参考标准,对过大的昆虫图像进行缩小处理;其次对训练集图像采用旋转、平移、缩放等方法进行数据增强,剪切出中心区域作为有效图像。求取所有训练样本的均值图像,并从所有输入中减去该均值图像。测试用图像只做归一化但不进行数据增强。微调全卷积神经网络,重点调整结构产生变化的卷积层和反卷积层的参数,用前述训练数据集训练直至收敛。对于待分割图像,只要将图像归一化后输入到训练好的全卷积网络,网络将输出前背景分割结果。【结果】该方法在包含823个样本的测试集中进行了测试,取得的m Io U(mean Intersection over Union)达94.96%,而且分割的视觉效果已经非常接近于人工分割的结果。【结论】实验结果证明通过训练全卷积神经网络可以有效实现鳞翅目标本图像的前背景自动分割。

摘要: 【目的】了解小红珠绢蝶Parnassius nomion线粒体基因组的特征,并从线粒体基因组水平探究蝶类高级阶元的系统发育关系。【方法】采用PCR扩增技术及Sequencher 4.8拼接软件获得小红珠绢蝶线粒体基因组全序列。参考鳞翅目昆虫已知线粒体基因组全序列并使用MEGA6.0软件对小红珠绢蝶线粒体基因组中各基因进行定位和注释。采用tRNA Scan-SE 1.21在线预测小红珠绢蝶线粒体基因组tRNA基因的二级结构。基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因的核苷酸序列重建了包含凤蝶总科中凤蝶科(Papilionidae)、绢蝶科(Parnassiidae)、粉蝶科(Pieridae)、眼蝶科(Satyridae)、蛱蝶科(Nymphalidae)、灰蝶科(Lycaenidae)、斑蝶科(Danaidae)、珍蝶科(Acraeidae)、喙蝶科(Libyheidae)和蚬蝶科(Riodinidae)10个科28种蝴蝶的系统发育关系。【结果】结果表明,小红珠绢蝶线粒体基因组全序列总长度为15 362 bp(Gen Bank登录号:MF496134),包含13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和1个A+T富含区。小红珠绢蝶线粒体基因组中存在较高的A+T含量(79.6%)。小红珠绢蝶线粒体基因组13个蛋白质编码基因中UUA的相对同义密码子使用频率(RSCU)最高(5.08),而AGG和CCG相对同义密码子使用频率(RSCU)均较低(0),这与大紫蛱蝶Sasakia charonda coreana的分析结果一致。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构,这与鳞翅目中目前已得到的其他昆虫线粒体基因组中tRNA基因的二级结构一致。系统发育分析结果显示,凤蝶总科内蚬蝶科与灰蝶科的亲缘关系最近;粉蝶科与蛱蝶科、珍蝶科、眼蝶科、斑蝶科、喙蝶科、蚬蝶科和灰蝶科的系统发育关系更近;绢蝶科与凤蝶科锯凤蝶亚科亲缘关系最近,随后二者与凤蝶亚科物种聚为一支。在绢蝶科中,小红珠绢蝶与依帕绢蝶Parnassius epaphus的亲缘关系最近。【结论】本研究支持绢蝶科物种归为绢蝶亚科,绢蝶亚科、锯凤蝶亚科和凤蝶亚科归入凤蝶科,且绢蝶亚科与锯凤蝶亚科为姐妹群。

摘要: 【目的】了解扬眉线蛱蝶Limenitis helmanni线粒体基因组结构及其分子系统发育。【方法】采用PCR步移法对扬眉线蛱蝶线粒体基因组全序列进行测定和分析。基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因和2个rRNA基因的核苷酸序列构建了66种鳞翅目昆虫的系统发育树。【结果】扬眉线蛱蝶线粒体基因组全长15 178 bp(Gen Bank登录号:KY290566),包括13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一段长度为346 bp的A+T富含区,基因排列顺序与其他已知近缘种昆虫相同。扬眉线蛱蝶线粒体基因组中存在很高的A+T含量(81.1%)。13个蛋白质编码基因中,COI以CGA作为起始密码子,ND5以GTT作为起始密码子,其余均以昆虫典型的ATN为起始密码子。COII和ND4基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均以典型的TAA为终止密码子。在所测得的22个tRNA基因中,除tRNASer(AGN)缺少DHU臂外,其余tRNA均能形成典型的三叶草结构。与其他多数鳞翅目昆虫一样,扬眉线蛱蝶的A+T富含区中有一段由ATAGA引导的保守的多聚T结构,长度为20 bp,并散布着一些长短不一的串联重复单元。系统发育树结果显示,蛱蝶科亚科级别的系统发育关系为:(绢蛱蝶亚科+眼蝶亚科)+((蛱蝶亚科+闪蛱蝶亚科)+(釉蛱蝶亚科+线蛱蝶亚科))。【结论】线蛱蝶族与翠蛱蝶族的亲缘关系较近,丽蛱蝶族是该亚科较早分化出来的一支。基于线粒体基因组构建的线蛱蝶亚科物种系统发育关系与传统形态分类学研究结论不一致。