全 文 ：林业科学研究摇 圆园员源袁圆苑渊缘冤院缘愿猿 缘愿怨云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员源冤园缘鄄园缘愿猿鄄园苑
我国几种重要松毛虫基因组
大小测定
张苏芳员袁 张摇 真员鄢袁 王鸿斌员袁 孔祥波员袁 罗基同圆袁 杨忠武猿
渊员援 国家林业局森林保护学重点实验室袁中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所袁 北京摇 员园园园怨员曰
圆援 广西壮族自治区森林病虫害防治站袁广西 南宁摇 缘猿园园圆圆曰 猿援 广西壮族自治区桂林市森林病虫害防治检疫站袁广西 桂林摇 缘源员园园员冤
收稿日期院 圆园员猿鄄员圆鄄园远
基金项目院 国家自然科学基金青年基金渊猿员圆园园源怨圆冤曰中国林科院森林生态环境与保护研究所基本科研业务费专项资金项目渊悦粤云鄄
砸陨云耘耘孕圆园员员园圆 原 缘冤
作者简介院 张苏芳渊员怨愿猿要冤袁女袁助理研究员袁主要从事森林昆虫与环境因子的互作研究曰电话院园员园 原 远圆愿愿怨愿苑源曰耘 原 皂葬蚤造院憎葬增蚤灶早泽灶燥憎岳
怎泽贼糟援 藻凿怎
鄢 通讯作者院主要从事森林昆虫研究曰电话院园员园 原 远圆愿愿怨缘远苑曰耘 原 皂葬蚤造院 扎澡葬灶早扎澡藻灶岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶
摘要院本研究采用流式细胞术袁以公鸡渊郧葬造造怎泽 凿燥皂藻泽贼蚤糟怎泽冤血红细胞 阅晕粤含量为标准袁测定了我国南方几种重要松毛
虫的基因组大小渊或称 悦鄄值冤遥 结果显示袁马尾松毛虫渊阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 责怎灶糟贼葬贼怎泽冤的基因组大小为 缘远猿援 猿远 依 苑援 圆远 酝遭袁其
雌尧雄 圆悦 阅晕粤含量分别为 员援 员苑缘 远 依 园援 园员远 源 和 员援 员圆愿 远 依 园援 园员猿 源 责早曰思茅松毛虫渊阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 噪蚤噪怎糟澡蚤蚤冤的基因组大
小为 苑员怨援 猿园 依 怨援 苑园 酝遭袁其雌尧雄 圆悦 阅晕粤含量分别为 员援 源源怨 圆 依 园援 园圆员 圆 和 员援 源源圆 愿 依 园援 园员愿 源 责早曰云南松毛虫渊阅藻灶鄄
凿则燥造蚤皂怎泽 澡燥怎蚤冤的基因组大小为 缘愿远援 愿圆 依 愿援 怨源 酝遭袁其雌尧雄 圆悦 阅晕粤 含量分别为 员援 圆源源 依 园援 园员愿 圆 和 员援 员缘远 依
园援 园员愿 源 责早遥 统计分析结果发现袁思茅松毛虫基因组显著大于云南松毛虫和马尾松毛虫基因组袁后两者的基因组也
存在显著差异袁但绝对值相差较小遥 猿 种松毛虫雌雄虫的基因组大小之间也存在显著的差异袁雌虫基因组大于雄
虫遥 几种松毛虫基因组大小的测定袁为进一步比较其分子差异尧构建基因组文库和基因组学研究奠定了基础遥
关键词院流式细胞仪袁基因组大小袁松毛虫袁鸡血细胞
中图分类号院杂苑远猿 文献标识码院粤
郧藻灶燥皂藻 杂蚤扎藻 阅藻贼藻则皂蚤灶葬贼蚤燥灶 燥枣 杂藻增藻则葬造 阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 杂责藻糟蚤藻泽 蚤灶 悦澡蚤灶葬
在匀粤晕郧 杂怎鄄枣葬灶早员袁 在匀粤晕郧 在澡藻灶员袁 宰粤晕郧 匀燥灶早鄄遭蚤灶员袁 运韵晕郧 载蚤葬灶早鄄遭燥员袁 蕴哉韵 允蚤鄄贼燥灶早圆袁 再粤晕郧 在澡燥灶早鄄憎怎猿
渊员援 砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 耘糟燥造燥早赠袁 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 葬灶凿 孕则燥贼藻糟贼蚤燥灶袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园园怨员袁 悦澡蚤灶葬曰 圆援 云燥则藻泽贼
责藻泽贼 葬灶凿 凿蚤泽藻葬泽藻 糟燥灶贼则燥造 泽贼葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 郧怎葬灶早曾蚤 在澡怎葬灶早 粤怎贼燥灶燥皂燥怎泽 砸藻早蚤燥灶袁 晕葬灶灶蚤灶早摇 缘猿园园圆圆袁郧怎葬灶早曾蚤袁悦澡蚤灶葬曰 猿援 云燥则藻泽贼 责藻泽贼 葬灶凿
凿蚤泽藻葬泽藻 糟燥灶贼则燥造 泽贼葬贼蚤燥灶 燥枣 郧怎蚤造蚤灶 糟蚤贼赠袁 贼澡藻 郧怎葬灶早曾蚤 在澡怎葬灶早 粤怎贼燥灶燥皂燥怎泽 砸藻早蚤燥灶袁 郧怎蚤造蚤灶摇 缘源员园园员冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 栽澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 贼澡则藻藻 蚤皂责燥则贼葬灶贼 阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 泽责藻糟蚤藻泽 蚤灶 杂燥怎贼澡 悦澡蚤灶葬 憎藻则藻 皂藻葬泽怎则藻凿 遭赠 枣造燥憎 糟赠贼燥皂藻鄄
贼则赠袁 憎蚤贼澡 糟澡蚤糟噪藻灶 藻则赠贼澡则燥糟赠贼藻 阅晕粤 糟燥灶贼藻灶贼 葬泽 糟燥灶贼则燥造援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 阅援 责怎灶糟贼葬贼怎泽 憎葬泽
缘远猿援 猿远 依 苑援 圆远 酝遭袁 葬灶凿 贼澡藻 圆悦 阅晕粤 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 枣藻皂葬造藻 葬灶凿 皂葬造藻 憎藻则藻 员援 员苑缘远 依 园援 园员远源 葬灶凿 员援 员圆愿远 依 园援 园员猿源 责早袁
则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 阅援 噪蚤噪怎糟澡蚤蚤 憎葬泽 苑员怨援 猿园 依 怨援 苑园 酝遭袁 葬灶凿 贼澡藻 圆悦 阅晕粤 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 枣藻皂葬造藻 葬灶凿 皂葬造藻
憎藻则藻 员援 源源怨圆 依 园援 园圆员圆 葬灶凿 员援 源源圆愿 依 园援 园员愿源 责早袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 阅援 澡燥怎蚤 憎葬泽 缘愿远援 愿圆 依
愿援 怨源 酝遭袁 葬灶凿 贼澡藻 圆悦 阅晕粤 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 枣藻皂葬造藻 葬灶凿 皂葬造藻 憎藻则藻 员援 圆源源 依 园援 园员愿圆 葬灶凿 员援 员缘远 依 园援 园员愿源 责早袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援
杂贼葬贼蚤泽贼蚤糟葬造 葬灶葬造赠泽蚤泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 阅援 噪蚤噪怎糟澡蚤蚤 憎葬泽 皂怎糟澡 早则藻葬贼藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 阅援 澡燥怎蚤 葬灶凿 阅援 责怎灶糟鄄
贼葬贼怎泽袁 葬灶凿 贼澡藻 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 阅援 澡燥怎蚤 憎葬泽 葬 造蚤贼贼造藻 造葬则早藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 贼澡藻 阅援 责怎灶糟贼葬贼怎泽援 云燥则 葬造造 贼澡藻 贼澡则藻藻 泽责藻糟蚤藻泽袁 贼澡藻
早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 燥枣 贼澡藻 枣藻皂葬造藻 憎葬泽 造葬则早藻则 贼澡葬灶 贼澡葬贼 燥枣 贼澡藻 皂葬造藻援 郧藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻 凿藻贼藻则皂蚤灶葬贼蚤燥灶泽 燥枣 贼澡藻泽藻 阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 泽责藻糟蚤藻泽
糟葬灶 遭藻 怎泽藻凿 葬泽 贼澡藻 遭葬泽蚤泽 燥枣 枣怎则贼澡藻则 糟燥皂责葬则蚤泽燥灶 葬皂燥灶早 贼澡藻 皂燥造藻糟怎造葬则 凿蚤枣枣藻则藻灶贼蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻泽藻 糟造燥泽藻造赠 则藻造葬贼藻凿 葬灶凿 泽赠皂鄄
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
责葬贼则蚤糟 泽责藻糟蚤藻泽袁 葬灶凿 葬造泽燥 责则燥增蚤凿藻 蚤皂责燥则贼葬灶贼 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 枣燥则 早藻灶燥皂蚤糟 造蚤遭则葬则赠 糟燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶 葬灶凿 泽藻择怎藻灶糟蚤灶早 蚤灶 贼澡藻 枣怎贼怎则藻援
运藻赠 憎燥则凿泽院 枣造燥憎 糟赠贼燥皂藻贼则赠袁 早藻灶燥皂藻 泽蚤扎藻袁 阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽袁 糟澡蚤糟噪藻灶 藻则赠贼澡则燥糟赠贼藻
松毛虫属于鳞翅目 渊 蕴藻责蚤凿燥责贼藻则葬 冤 枯叶蛾科
渊蕴葬泽蚤燥糟葬皂责蚤凿葬藻冤袁是我国最重要的针叶类食叶害虫
之一遥 松毛虫作为野无烟的火灾冶给我国林业建设
造成了严重的危害遥 其中我国南方大面积人工松林
经常遭受到马尾松毛虫渊阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 责怎灶糟贼葬贼葬 责怎灶糟鄄
贼葬贼葬 宰葬造噪藻则冤尧云南松毛虫渊阅藻灶凿则燥造蚤皂怎泽 澡燥怎蚤 蕴葬躁燥灶鄄
择怎蚤藻则藻冤尧和思茅松毛虫渊阅援 噪蚤噪怎糟澡蚤蚤 噪蚤噪怎糟澡蚤蚤 酝葬贼泽怎皂怎鄄
则葬冤的危害遥 因此袁松毛虫防治一直是我国林业昆虫
学家的重要研究方向之一咱员 原 猿暂 遥 松毛虫防治工作凝
聚了我国几代林业科技工作者的心血袁并取得了显
著的成效袁其生物学特性尧防治和管理等方面都有较
为深入的研究 咱员袁 圆袁 源 原 怨暂 遥 然而袁目前从分子生物学
角度对松毛虫成灾机理方面的探索比还较少袁限制
了我们深入理解其成灾的内部分子机理遥 因此袁目
前亟待从其本身的遗传和基因组角度深入探究松毛
虫的成灾机制袁才能形成更加有效的可持续控制
体系遥
昆虫是地球上类群最为复杂的一类生物袁其基因
组的深入研究不仅为昆虫科学的研究发展提供了新
机遇袁也为发展害虫防治新方法提供了依据遥 基因组
大小袁又称 悦鄄值袁是指一个物种单倍体核的 阅晕粤 含
量遥 基因组大小的表示方式有两种院其单位可是质量
渊 责早 冤 袁 也可以是碱基对的数目渊酝遭冤袁 根据碱基对
平均分子量进行计算袁可知两者之间的换算关系为
怨苑愿 酝遭 阅晕粤质量为 员 责早咱员园暂 遥 越来越多的研究发现
基因组大小和生物的很多生理参数存在关系袁如细胞
的大小咱员员暂 尧寿命咱员圆暂 尧濒危程度咱员猿暂 尧代谢率咱员源暂等袁故对
其研究具有重要意义咱员缘暂 遥 目前人们已经利用各种方
法对几百种昆虫的基因组大小进行估计渊粤灶蚤皂葬造 郧藻鄄
灶燥皂藻 杂蚤扎藻 阅葬贼葬遭葬泽藻冤袁但这对于庞大的昆虫种类数量
来说袁依旧是冰山一角遥 有趣的是袁在已测定基因组
大小的昆虫中袁其 悦鄄值有超过 员愿缘倍的差异遥 甚至在
亲缘关系极其相近的物种间袁其基因组大小也有成倍
的差异遥 例如袁月燥怎造藻泽贼藻蚤曾 发现 阅则燥泽燥责澡蚤造葬 燥则藻灶葬 的基
因组是黑腹果蝇基因组大小的员援 远 倍袁这种果蝇的核
型与其他果蝇有所不同咱员远暂 遥 因此袁昆虫基因组大小
的改变袁最终导致了基因组大小和昆虫间关系的多样
性及复杂性遥 同时袁 基因组大小的变化也为昆虫适
应极端环境和优化自身种群提供了一个良好的遗传
工具咱员苑暂 遥 为进一步比较其分子差异尧构建基因组文
库和基因组学研究奠定了重要基础遥
基因组大小测定方法主要有流式细胞测定法尧
云藻怎造早藻灶光密度测定法尧荧光定量分析法等袁其中流
式细胞测定法由于具有快速尧采集量大尧并且结果比
较准确等优点袁已经成为最常用的基因组大小检测
手段咱员愿暂 遥 流式细胞技术是一种利用激光束散射与
折射原理来对液体中的细胞或其他微小颗粒状物体
进行快速分析与分选的技术咱员愿暂 遥 测定基因组大小
之前袁通常需要选定标准品作为参照物袁其选取原则
为参照物的基因组大小和测定物种的类似袁同时两
者的测定峰又不重叠咱员怨暂 遥 昆虫基因组大小测定中袁
常用的标准品有院 黑腹果蝇 渊 阅则燥泽燥责澡蚤造葬 皂藻造葬灶燥鄄
早葬泽贼藻则冤尧家鸡渊郧葬造造怎泽 凿燥皂藻泽贼蚤糟怎泽冤尧赤拟谷盗渊栽则蚤遭燥造蚤鄄
怎皂 糟葬泽贼葬灶藻怎皂冤遥 由于黑腹果蝇只有 源 条染色体袁基
因组大小仅约 员愿园 酝遭咱圆园暂 遥 根据其他鳞翅目物种推
测袁松毛虫基因组大小应该在 缘园园 酝遭 以上袁和鸡血
细胞的基因组大小倍数上更为接近 渊约 员 员猿怨
酝月冤咱圆园暂 遥 另外袁鸡红细胞在体内为一终末细胞袁其
阅晕粤含量是均一致的袁它还具有制备简单袁 来源丰
富袁价格低廉的优势遥 因此袁本研究中袁用鸡血细胞
作为标准品袁测定并比较了我国南方三种重要松毛
虫的基因组大小袁为进一步比较其分子差异尧构建基
因组文库和基因组学研究奠定了基础遥
员摇 材料与方法
员援 员摇 试验昆虫
思茅松毛虫和云南松毛虫的蛹采集自云南省普
洱市袁马尾松毛虫的蛹采集自广西省桂林市全州县
渊圆园员圆冤遥 采集到的蛹带回实验室后在光照培养箱
中继续培养袁温度为 圆远毅悦 依 圆毅悦袁相对湿度 缘园 依
员园豫 袁光周期为 员远蕴院愿阅遥 等松毛虫羽化后袁分雌尧雄
保存袁并在 猿 天之内用于流式细胞仪测定制样遥
员援 圆摇 研究方法
员援 圆援 员摇 细胞悬液制备摇 取活性较好的松毛虫成虫胸
部肌肉黄豆粒大小袁置于滴有圆 皂造细胞裂解液的培养
皿中袁用消毒后的锋利刀片将其切碎袁用 远园园 目尼龙
网过滤获得细胞悬液袁倒入荧光透明的指形试管中遥
低温离心机 源毅悦袁愿园园 则责皂离心 缘 分钟袁细胞沉于试管
底部遥 轻轻倒掉上清液袁放于冰上备用咱圆员暂 遥
商品化的鸡血对照细胞制备悬浮液袁置于冰上
源愿缘
第 缘 期 张苏芳等院我国几种重要松毛虫基因组大小测定
备用遥
员援 圆援 圆摇 阅晕粤荧光染色摇 向制备的细胞悬液中滴入
碘化丙啶渊责则燥责蚤凿蚤怎皂 蚤燥凿蚤凿藻袁 孕陨冤至终浓度为 缘园 怎早窑
皂造 原员袁置于 源毅悦袁染色 猿园皂蚤灶遥
员援 圆援 猿摇 流式细胞仪检测 摇 流式细胞仪系统采样
云粤悦杂粤则蚤葬渊月阅公司袁美国冤检测 孕陨 的荧光强度遥 先
以商品化鸡血细胞做对照矫正二倍体细胞峰值于
缘园 道左右袁而后对待测样品进行逐一检测遥 每组样
品至少收集 员园 园园园 个细胞遥 为了矫正鸡血细胞的
标准值袁在样品检测的前尧中尧后期各进行一次鸡血
细胞二倍体峰值矫正遥 最后使用 月阅云粤悦杂阅蚤增葬 软件
分析数据遥
员援 猿摇 基因组大小计算原理与数据分析
孕陨是一种插入性的荧光染料袁能够均匀地嵌入
双链核酸的碱基对上遥 孕陨 在激发光的激发下袁发出
可被流式细胞仪检测到的荧光遥 由于 孕陨 在着色过
程中的嵌入量与 阅晕粤的量成正比袁因而用荧光强度
可以表示 阅晕粤 的相对含量遥 通过对待测样品和标
准样品的 孕陨发射荧光强度的测定袁可知待测样品的
阅晕粤 含量和标准样品的 阅晕粤 含量之间的比例关
系遥 由于标准细胞 阅晕粤 的含量是已知的袁因此可以
计算出待测样品的 阅晕粤 含量遥 松毛虫的基因组大
小依照以下公式计算院载 越 粤载 辕 粤悦 伊 悦 责早 越 粤载 辕 粤悦 伊
悦 伊 怨苑愿 酝遭遥 其中袁载 表示待测松毛虫的 阅晕粤 含
量曰粤载 表示待测松毛虫样品的荧光强度曰粤悦 表示鸡
血对照细胞样品的荧光强度曰悦 为标准鸡血红细胞
阅晕粤含量渊圆援 猿猿 责早 辕 圆悦冤遥
圆摇 结果
圆援 员摇 标准鸡血细胞悬液检测与矫正
孕陨荧光染色剂能够嵌入细胞核双链核酸碱
基对中袁从而实现对 阅晕粤 的特异染色遥 该实验采
用较为常见的商品化鸡血细胞作为对照袁调整其
郧员 期细胞峰值位于 缘园 道附近渊图 员冤 遥 图 员 可以
看出袁细胞峰值锐利袁实验设置合理袁各个倍型的
分布也表明对照细胞的状态和前期制样结果良
好遥 为了进一步校准对照细胞峰值袁我们在进行
后续实验的前尧中尧后期各进行一次对照细胞矫
正袁确保对照细胞 郧员 期峰值位于横坐标 缘园 道附
近渊三次 圆悦 峰值分别为 源怨援 愿猿袁源愿 援 缘猿袁源怨 援 园员冤 袁
防止实验过程中电压漂移造成的误差袁最终确定
对照 圆悦 峰值为 源怨援 员圆遥
图 员摇 鸡血红细胞 阅晕粤流式细胞仪校准图
圆援 圆摇 马尾松毛虫 悦鄄值测定
马尾松毛虫雌尧雄样品各 远 份渊表 员冤袁利用上述
方法制样后袁进行流式细胞检测遥 结果表明袁雌尧雄
之间的基因组含量差别不大袁其平均 郧员 期峰值分别
为 圆源援 苑愿 依 园援 猿源 和 圆猿援 苑怨 依 园援 圆愿渊图 圆冤遥 利用鸡血
细胞渊圆悦 越 圆援 猿猿 责早冤计算马尾松毛虫雌尧雄 悦鄄值分
别为 园援 缘愿苑 愿 依 园援 园园愿 圆 和 园援 缘远源 猿 依 园援 园园远 苑袁平均基
因组大小为 缘远猿援 猿远 依 苑援 圆远 酝遭渊按照 员 责早 阅晕粤 越怨苑愿
酝遭计算咱员园暂 冤遥
表 员摇 我国几种重要林业事业害虫松毛虫的 悦鄄值测定结果
种名 性别 样品数 悦鄄值 辕 责早酝藻葬灶 依 杂阅
基因组大小 辕 酝遭
酝藻葬灶 依 杂阅
马尾松毛虫 雌 远 园援 缘愿苑 愿 依 园援 园园愿 圆 凿 缘远猿援 猿远 依 苑援 圆远 糟
雄 远 园援 缘远源 猿 依 园援 园园远 苑 藻
思茅松毛虫 雌 缘 园援 苑源怨 远 依 园援 园员园 远 葬 苑员怨援 猿园 依 怨援 苑园 葬
雄 远 园援 苑圆员 源 依 园援 园园怨 圆 遭
云南松毛虫 雌 远 园援 远圆圆 园 依 园援 园园怨 员 糟 缘愿远援 愿圆 依 愿援 怨源 遭
雄 缘 园援 缘苑愿 园 依 园援 园园怨 圆 凿藻
摇 摇 注院同一列相同字母表示无差异
缘愿缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
左侧为马尾松毛虫雌虫曰右侧为马尾松毛虫雄虫
图 圆摇 马尾松毛虫 悦鄄值测定
圆援 猿摇 思茅松毛虫 悦鄄值测定
思茅松毛虫雌虫样品 缘 分尧雄虫样品 远 份渊表
员冤袁利用上述方法制样后袁进行流式细胞检测遥 结果
表明袁思茅松毛虫雌尧雄之间的基因组含量差别不
大袁其平均 郧员 期峰值分别为 猿员援 远员 依 园援 源缘 和 猿园援 源圆依 园援 猿怨渊图 猿冤遥 利用鸡血细胞渊圆悦 越 圆援 猿猿 责早冤计算
思茅松毛虫雌尧雄 悦鄄值分别为 园援 苑源怨 远 依 园援 园员园 远 和
园援 苑圆员 源 依 园援 园园怨 圆袁平均基因组大小为 苑员怨援 猿园 依 怨援 苑园
酝遭渊按照 员 孕早 阅晕粤 越怨苑愿 酝遭计算咱员园暂 冤遥
圆援 源摇 云南松毛虫 悦鄄值测定
云南松毛虫雌虫样品 远 分尧雄虫样品 缘 份渊表
员冤袁利用上述方法制样后袁进行流式细胞检测遥 结果
表明袁云南松毛虫雌尧雄之间的基因组含量差别不
大袁其平均 郧员 期峰值分别为 圆远援 圆猿 依 园援 猿愿 和 圆源援 猿苑依 园援 猿怨渊图 源冤遥 利用鸡血细胞渊圆悦 越 圆援 猿猿 责早冤计算
思茅松毛虫雌尧雄 悦鄄值分别为 园援 远圆圆 园 依 园援 园园怨 员 和
园援 缘苑愿 园 依 园援 园园怨 圆袁平均基因组大小为 缘愿远援 愿圆 依 愿援 怨源
酝遭渊按照 员 孕早 阅晕粤 越怨苑愿酝遭计算咱员园暂 冤遥
左侧为思茅松毛虫雌虫曰右侧为思茅松毛虫雄虫
图 猿摇 思茅松毛虫 悦鄄值测定
左侧为云南松毛虫雌虫曰右侧为云南松毛虫雄虫
图 源摇 云南松毛虫 悦鄄值测定
远愿缘
第 缘 期 张苏芳等院我国几种重要松毛虫基因组大小测定
图 缘摇 几种松毛虫基因组大小与已知的其他鳞翅目基因组大小比较
圆援 缘 摇 几种松毛虫 悦鄄值与其他鳞翅目昆虫 悦鄄值的
比较
摇 摇 截止到现在袁人们已经通过各种方法对 愿猿远 种
昆虫基因组大小进行了估计咱圆园暂 渊粤灶蚤皂葬造 郧藻灶燥皂藻 杂蚤扎藻
阅葬贼葬遭葬泽藻 澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援 早藻灶燥皂藻泽蚤扎藻援 糟燥皂 辕 冤遥 其中双翅
目渊圆源源 种冤尧鞘翅目渊员愿缘 种冤尧直翅目渊远苑 种冤尧鳞翅
目渊远缘 种冤尧膜翅目渊缘愿 种冤尧半翅目渊缘源 种冤是研究
最多的几类昆虫遥 通过比较鳞翅目昆虫 悦鄄值的相
对大小袁发现我们测定的几种松毛虫位于鳞翅目基
因组大小变化范围的中部渊图 缘冤袁和鳞翅目最重要
的模式昆虫家蚕相差不大遥 家蚕全基因组测序结果
已经获得咱圆圆暂 袁其测序策略为我们未来深入研究松毛
虫的基因组提供了重要的参考遥
猿摇 结论与讨论
本研究采用流式细胞仪技术测定了我国南方 猿
种重要松毛虫的基因组大小袁并比较了它们的 悦鄄
值遥 结果发现袁思茅松毛虫基因组显著大于云南松
毛虫和马尾松毛虫基因组袁后两者的基因组也存在
显著差异袁但绝对值相差较小遥 猿 种松毛虫雌雄虫
的基因组大小之间也存在显著的差异袁雌虫基因组
大于雄虫遥
流式细胞技术由于其快速尧采集量大尧并且结果
比较准确等优点袁成为最常用的基因组大小检测手
段遥 但是袁利用流式细胞仪测定基因组试验过程中袁
由于测定方法尧细胞类型及校准标准细胞不同等等袁
相同物种可能得出不同的结果袁给极其相近物种间
的比较造成干扰咱圆园暂 遥 为了减少这些误差对结果的
影响袁我们对所有测试个体都采样同一细胞类型渊胸
部肌肉细胞冤尧用同一批鸡血红细胞做标准品袁每个
样品测定细胞 员园 园园园 个以上袁最大限度的保证了各
个样品之间的均衡性遥
猿 种松毛虫中袁思茅松毛虫的基因组明显比另
外两种松毛虫要大袁其隐含的意义值得进一步探讨遥
昆虫不同物种基因组大小的差异并非都是由于基因
数目的不同造成的袁同时 悦鄄值悖理现象渊悦鄄值和生
物结构或组成的复杂性不一致的现象称为 悦鄄值悖
理咱圆猿暂 冤也表明昆虫基因组大小的变化受到复杂因素
的影响咱员苑暂 遥 一方面袁我们可以从几种松毛虫的进化
关系上对其基因组差异进行探讨遥 我国几种常见松
毛虫的亲缘关系一直受到林业科学家的关注咱苑暂 袁人
们也利用多种不同的方法袁如杂交咱圆源袁 圆缘暂 尧分子生物
学咱员苑袁 圆远袁 圆苑暂 尧以及形态学咱圆愿暂等技术对其中间关系进
行过探讨遥 对于该文涉及到的三种松毛虫袁一般认
为思茅松毛虫和云南松毛虫亲缘关系较近袁是较为
独立的进化分支袁而马尾松毛虫则和其它松毛虫在
进化上更加相近咱愿袁 圆远 原 圆苑暂 遥 我们最近利用嗅觉基因
对我国几种重要松毛虫的进化关系进行过探讨咱怨暂 袁
结果发现云南松毛虫最类似于祖先物种遥 祖先物种
首先分化出思茅松毛虫袁而后进化出马尾松毛虫及
其他几种北方松毛虫遥 综合已有的研究结论以及本
研究中的结果袁我们推测思茅松毛虫作为云南松毛
虫和马尾松毛虫之间的一种过渡种群袁可能在进化
过程中经历过较为剧烈的环境变化袁从而导致了其
基因组大小的增加袁但这仍有待进一步深入分析其
基因组序列信息才能最终进行解释遥
另一方面袁关于基因组大小差异的产生原因有
几种假说遥 第一种为环境复杂度假说袁该假说认为
环境中的特定选择力会影响近缘种基因组 阅晕粤 的
含量咱圆怨暂 遥 例如纬度尧海拔高度尧温度尧气候或者地区
差异会造成近缘植物的基因组大小差异咱猿园 原 猿猿暂 遥 对
苑愿缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
于动物而言袁其所处的环境因子的稳定性与基因组
大小之间则有较大的相关性遥 例如袁陆生软体动物
的基因组要明显大于水生软体动物袁因为海洋环境
比较均一稳定咱猿源暂 曰淡水鱼种则往往比海水鱼种有更
大的基因组袁其原因主要在于江河环境高度分化袁比
海洋环境变化更加剧烈咱猿缘暂 遥 对于我们的研究涉及
的 猿 种松毛虫来说袁它们均在我国华南地区有较大
面积的分布袁并存在混合发生的情况袁但是马尾松毛
虫成灾袁多在海拔 缘园园 米以下的低山丘陵地区曰而云
南松毛虫则猖獗发生于 缘园园 员 园园园 米的山区曰这两
类分布区虽然不同袁但是具有相对稳定性曰思茅松毛
虫则在我国长江以南地区广泛分布袁其中浙江地区
在高海拔地区分布袁其海拔起伏较大袁气候环境更加
复杂咱猿暂 袁这可能与其基因组较大之间存在一定的联
系遥 但是该推测有待于更多物种和样本进一步
验证遥
另外一种假说为备择假说袁基因组大小与细胞
的各项特征甚至和生物体表形均存在一定联系咱猿远暂 遥
例如蚜虫个体大小与其基因组大小有相关性咱猿苑暂 遥
然而该理论有很多反例袁例如蚂蚁咱猿愿暂 和瓢甲科
渊悦燥糟糟蚤灶藻造造蚤凿葬藻冤 咱猿怨暂的基因组大小和个体大小没有相
关性遥 该理论也无法解释思茅松毛虫基因组较大的
状况袁因为云南松毛虫和思茅松毛虫的体型都要比
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因此袁环境复杂度假说更能够解释松毛虫近缘
种基因组大小的差异遥 可能由于思茅松毛虫的分布
地区大部分属于喀斯特地貌袁环境条件复杂多变袁较
大的基因组为其适应极端环境和优化自身种群提供
了一个良好的遗传工具咱员苑暂 遥 然而袁这还需要更多的
物种和样本来进行验证遥 另外袁本研究的结果则为
进一步比较我国几种重要尧易成灾松毛虫的分子差
异尧构建基因组文库和基因组学研究奠定了重要
基础遥
参考文献院
咱员暂 陈昌洁援 松毛虫综合管理咱酝暂援 北京院 中国林业出版社袁 员怨怨园援
咱圆暂 萧刚柔援 中国森林昆虫咱酝暂援 北京院 中国林业出版社袁 员怨怨圆援
咱猿暂 侯陶谦援 中国松毛虫咱酝暂援 北京院 科学出版社袁 员怨愿苑援
咱源暂 李天生援 松毛虫监测与防治方法研究进展 咱 允暂 援 昆虫知识袁
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咱愿暂 张爱兵袁 孔祥波袁 李典谟袁 等援 中国松毛虫属八个种和亚种亲缘
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咱圆源暂 蔡邦华袁 候陶谦袁 宋士美援 松毛虫的种间杂交及杂种生物学的
初步观察咱允暂 援 昆虫学报袁 员怨远缘袁员源渊源冤院 猿源苑 原 猿缘怨援
愿愿缘
第 缘 期 张苏芳等院我国几种重要松毛虫基因组大小测定
咱圆缘暂 赵清山袁 袁 摇 星援 松毛虫的杂交遗传试验 咱 允暂 援 昆虫学报袁
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咱圆远暂 南宫自艳袁 高宝嘉袁 徐志娥袁 等援 松毛虫属 缘 种松毛虫不同地
理种群 砸粤孕阅遗传多样性分析咱允暂 援 农业生物技术学报袁 圆园园怨袁
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咱圆苑暂 南宫自艳袁 高宝嘉袁 刘军侠援 四种松毛虫不地理种群遗传多样
性的等位酶分析咱允暂 援 昆虫学报袁 圆园园愿袁缘员渊源冤院 源员苑 原 源圆猿援
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