全 文 ：第 5 卷 第 l 期
1 9 9 2 年 2 月
林 业 科 学研 究
FO R E S T R E S E A R C H
V o l
。
5
,
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.
1
Fe b 二 1 9 9 2
蚂蚁醋酶同工酶的比较研究 .
徐 畅 王 辉 沈聆苏 吴 坚
(华中农业大学 植保系 ) (中国林业科学研究院林业研究所 )
摘 要 本文利用薄层聚丙烯酸胺凝胶等电聚热电泳法对蚁科 选亚科 8 属 9 种蚁 进行了酷酶
同工酶的比较 。 结果丧明 , 蚁科不同亚科之间 , 同一亚科不同属之问及同一属不 同种之间的醋酶
同工酶谱皆存在显著差异 ; 而同一种蚁同型个体之间的醋酶同工酶谱米发现差异 , 不同 型个体之
间醋酶同工酶仅个别带位丑 (等电点)具微小差异 。 说明利用同工酶技术进行蚁科种类的分 类研究
是可行的。
关. 词 蚁科 ; 醋酶同工酶 , 等电聚焦 , 分类
近年来 , 作为生物分类学研究的一个有川工具 , 同工酶技术 已在直翅 目〔‘] 、 半翅目同 、
鞘翅目〔3 ] 、 鳞翅 目 [‘〕、 膜翅目l0, ”〕、 双翅 目l’ , 。〕等 目多种昆虫的分类学研究中应用。 尤其在双
翅目昆虫分类学研究中 , 同工酶技术的应用更为深入 , 已制定出一些类群的同工酶检索表汇” “; 、
田间应用也有了尝试I‘。“。
蚂蚁属膜翅目蚁科 , 是最高等的社会性昆虫 , 种类多 , 分布广 , 种内变异复杂 , 存在多
型现象 , 因而形态分类常常困难 。 李绍文等研究表明 , 膜翅目蚁总科昆虫同其它总科昆虫的
脂酶同工酶具有显著差异 [ 6〕, H ei n z 和 Bus c hi n g er 的研究也发现细胸蚁属类群 的 醋 酶同
工酶种间表现出一些差异 工“1 , 但目前未见对蚁科类群进行系统的同工酶比较研究。 因此 , 作
者对蚁科不同亚科 、 不 同属 、 不同种之间的蚂蚁进行了醋酶同工酶比较 。 同时 , 还 比较了同
种蚂蚁个体之问的醋酶同工酶的差异 (包括同种蚂蚁同型个体之 间及同种蚂蚁不同 型 个体之
间的醋酶 同 工酶的差异) , 以探讨利用 1司工酶技术进行蚁科种类分类学研究的可行性 , 现将
结果整理如下 。
1 材料与方法
实验样蚁采自湖北武汉 。 野外佗巢采工蚁 , 以浪氮速冻带回 , 低温冰箱保存。 共采样蚁
理亚科 8 属 9 利, , 为 :
猛蚁亚科 中华短猛蚁 刀; a ch夕p o : e r a c人i: e , : : 15 (E m e r y )
吴蚁亚科 无 毛虹义蚁 z , id o n , r m e x g la否e : M a y r ·
切叶蚁亚科 宽结大头蚁外。sJ。le : o 己u s Sm it h 、双针蚁p r is to m , r o e‘ p u”g o n : M a y r · 、
针毛蚁 M e s s o ; a c ic u la tu : (Sm ith) 、 短刺举腹蚁 C r。m a to g a st。r c o n te爪tio : W h e ele r 、 铺道
本文于1 9 9 1年 7 月 4 fl 收到 。
*
, 林研究得列工 常禄、 张永女 、 ; :梅 ‘训刁志大力形助 , 谨此致 附 。
1 期 徐畅等: 蚂蚁醋酶同工酶的比较研究
蚁 T e丈犷a m o : iuo c a esP玄tu二 (L . )
蚁亚科 沙氏立毛蚁 Pa : a才: ec h若: a sha : p玄(Fo r e l) 、 布立毛蚁 p a r a tr e : hi炸a bo u话6 n fc a
(Fo r el)
样蚁按 i : 1 0 (平/ V )加蒸馏水 , 匀浆 , 1 0 0 0 0 rPm 离心2 0 m in , 取上清液电泳 。
电泳采用薄层 (0 . 5 m m )聚丙烯酞胺凝胶等电聚焦。 凝胶浓度5 % , 交联度3 % , 两性电
解质 (A m Ph o ly te s , B io 一r a d 公司) PH 3 一 1 0 , 浓度为 3 % 。 电极液 : 阳极 i . o M磷酸 , 阴极
i
.
o M氢氧化钠 。 稳压电泳 , 1 0 0 V i s m in , Z oo V 1 5 m in , so 0 V i Zo m in 。
以 a 一醋酸蔡醋 、 口一醋酸蔡醋和坚牢蓝 R R 盐作醋酶同工酶常规染色 。 7 %乙酸脱色 。
2 结果
2. 1 不同亚科蚁醋酶同工酶比较
以蚁亚科沙 氏立毛蚁 、 猛蚁亚科中华短猛蚁、 切叶蚁亚科铺道蚁、 臭蚁亚科无毛虹臭蚁
为代表比较不同亚科蚁醋酶同工酶 。 结果见图 1 。 沙氏立毛蚁 、 中华短猛蚁各显示 5 条带 ,
铺道蚁 、 无毛虹臭蚁各显示 9 条带。 可见各样蚁酶谱明显不同 。
2. 2 同一亚科不同属蚊醋阵同工酶比较
以切叶蚁亚科大头蚁属 p he ido le 、 棱胸切叶蚁属 p 汪: to 二犷脚 x 、 收获蚁属 M。: : o1 、 举腹
蚁属 C“m ‘og as 才e1 、 铺道蚁属 T et la 二O1 沁m 为代表比较同一亚科不同属蚁醋酶同工酶 , 结果
见图 2 。 双针蚁 、 短刺举腹蚁各显示 6 条带 , 针毛蚁显示 7 条带 , 铺道蚁 8 条带 (阳 极第 5
带在图 1 分为两条 , 此处两带由于上样量略大而重合) 。 宽结大头蚁显示谱带最多 , 分布区域
也最广 , 从 p H 4 ~ 9 共可分辨17 条带 。 可见各样蚁酶谱仍具明显差异 。
2. 3 同属不同种蚊醋酶同工陇比较
以蚁亚科立毛蚁属两种蚁沙氏立毛蚁 、 布立毛蚁为代表 比较同属不同种蚁醋酶同工酶 ,
结果见图 3 。 沙 氏立毛蚁显示 5 条带 , 布立毛蚁显示 9 条带 。 可见两者醋酶谱仍具有明显差
异 , 可以区别。
2. 4 同种蛟醋醉同工醉比较
以宽结大头蚁为代表比较种内不同型蚁醋酶同工酶 , 结果见图 4 。 可见其大 型 工蚁 (兵
蚁)和工蚁各显示 17 条带。 仅阴极端第二带位置 (等电点 )有约。。07 p H 差异 , 其余各带位置 、
相对活性完全相同。
以中华细猛蚁为代表比较同种蚁同型个体之间醋酶同工酶 , 结果见图 5 。 未发现个体之
间醋酶谱存在差异 。
3 讨论
蚂蚁为社会性昆虫 , 常具有多型现象 , 种内变异复杂 , 因而给形态分类带来困难 。 从实
验结果可见 , 同种蚂蚁同型个体之间醋酶同工酶无差异 , 不同型个体之间醋酶同工酶仅个别
酶带位置 (等电点)具有差异 , 说明尽管存在多型现象 , 蚂蚁种内醋酶同工酶谱 , 是比较稳定
的。 而不同亚科 、 同一亚科不同属 , 及 同一属不同种的蚂蚁 , 其醋酶同工酶具有显著差异 ,
幻 林 业 料 学 研 究 6 卷
因此 , 利用同工酶技术进行蚁科种类的分类学研究 , 是可行的。
同工酶分析手段较多 , 等电聚焦法具有一个 p H 梯度可作参照 , 因此 , 在利用同工酶技
术进行昆虫分类研究 , 尤其是利用同工酶建立昆虫检索表时 , 采用该法更为方便 。
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图 1 4 亚科蚁醋酶谱 : a . 蚁亚科 Fo r m ie in a e , b . 猛蚁亚科 P o n e r i n a e , e . 切叶蚁亚科 My r m ie i n a e ,
a
. 臭蚁亚科 D o li e ho d e r in a e 。
图 2 切叶蚁亚科 5 属蚁酿酶谱 : a . 大头蚁属尸h“d ol e , b , 梭脚切叶蚁属 尸r fst o m 犷 m e 劣 , c . 收获蚁属M“ s or ,
d
. 举腹蚁属 C r e 爪a t o g a s t e r , e . 铺道蚁属 T e t r a 川o r f“川。
图 3 立毛蚁属 2 种蚁酚酶谱 : a . 沙氏立毛蚁 P a r a t r e e hi o a s ha r 夕s ( Fo r a l) , b , 布立 毛 蚁 P a r o t r e e h‘。a
bo “r bo n 1’c a ( Fo r e l) 。
图 4 宽结大头蚁尸hei d ol e n o d哪 S m i th Z 种工蚁醋醉谱 : a . 大型工蚁(兵蚁 ) , b . 工蚁 。
图 5 中华短猛蚁 B r a e h夕p o ”e r a e hfo e n : ‘s ( E m e r y )不同个体霞酶谱 。
1 期 徐杨等: 妈蚁醋醉向工醉的比较研究 念亏
参 考 文 献
〔i 〕 H a r r is o n , R . G . , i , 7。, S Pe e ia tio n in N o r th A m e r ie a n fie ld e r ie k e ts : e v id e n e e fr o m e le e tr o -
Ph o r e t ie e o m P a r is o n s
,
E t, o lu t‘o n , 3 3 : 1 0 09 ~ 1 0 2 3 .
[ 2 〕 S lu s s , T . P . e t a l. , 1 0 5 2 , M o r Ph o m e tr ie , a llo z y m e , a n d h y br id i名a t io n c o m p a r is o n s o f fo u r
L g 夕“ 5 s p ee ie s (H e m iPte r a : M ir id a e ) , A ” n . E ”t o 川 0 1 . S o c . A 川 . , 7 5 : ‘4 5 ~ ‘5 6 .
[ 3 〕 P ie d r a h it a , 0 . e t a l. , 1 0 5 5 , E le e tr o Ph o r e t ie id e n tifie a t io n o f t he la r v a e o f D 蓄。石r o t ie a b a r b e r ‘
a n d D
. 。‘r夕￡je r a v ‘r 夕‘fe r a (C o le o p te r a : C hr y s o m e lid a e ) , A 。。 . E ” fo m o l. S o c . A o . , 7 5(4 ) :
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B io e h e沉 . 5 夕s t . E e o l. , 1 6(2 ) : 2 1 7~ 2 2 1 .
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e ffs (D IPt
e r a : T e Ph r it id a e )
a s Ia r v a e
,
P u Pa e o r a d u lt s
,
A n n
.
E 月f o小 0 1. S o c . 姓仍 . 73 : 1 3 1 ~ 1 3 7
〔s 〕 C a illa : d , T . e t a l . , 10 5 6 , D ia g n o s is b y 15 0 名y m e m e t h o d s o f tw o er v p t ie s p e e ie s , P s g c h o d o 夕梦-
夕。5 ea r r e r 。‘ a n d P . 梦“c “协e o s‘s (D ip t e ra : P s y e h o d id a e ) , J . M e d
.
E n to 阴0 1. 2 5 (5) : 4 5。~ 魂。2 .
〔, 〕M ile s , 5 . J . , 1 0 7。, A b io e h e m ie a l k e v to a d u lt m e m b e r s o f th e A n o p h e ld s g a m ib ia e g r o u p o f
s p e e ie s (D ip te r a : C u lie id a e )
,
J
.
M
e d
.
E ” to m o l
. ,
1 5(3 )
: 2 0 7~ 2。。.
〔1 0〕 T h o m s o n , M . C . e t a l. , 1 9 5 9 , A P o r ta ble a llo z y m e e le c tr o Ph o r e sis k it u se d t o id e n tify m e m -
b er s o f t he S im u liu m d a m n o s u m T h e o b a ld e o m Ple x (D ip te r a : S im u liid a e ) in th e fie ld
,
B “ 11
.
E n t
. 刀e s . , 7 9 : 6 85 ~ 6 9 1 .
A C o m Pa r a tiv e S tu d 夕 o f E s te r a s e Is o e n z 夕m e s ‘n
S e le c te d A o ts (H 夕m e n o Pte r a : F o r m ic fd a e )
X u C五a n g W a n g H u i She n L in g su
(P la ” * P r o *e c t亡o n D e p a r tm e ”t , H . a 之ho n g 月夕r ‘c “ltu r a I U ”‘口e r : ‘t夕)
W u Ji a n
(T h。 R e s o a r c h I o s ffto te o f F o , e : fr 夕 C A F )
A bstr a ct E s te r a s e iso e n z yme
s o f the s a m Ple s o f the s e le e t ed a n t s a r e
s tu d ie d w ith iso e le e tr o fo e u s in g (IE F)
。
D iffe r e n e e s o f z yr O0 g r a m s a r e fo u n d
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e n e e s b e tw e e n the s o ld ie r s a n d th e wo
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o f a n t ta xo n o m y
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e id ae ; e s t e ras e : iso e le e t r o fo e u sin g ; ta x o n o m y