毛翅目角石蛾属成幼虫联系和幼虫分类研究
: 1关键词 1Abstract 1Key words 1引言.................................................................................................................................11 材料与方法 31.1 材料 31.1.1标本来源 31.1.2主要仪器和材料 31.2方法 41.2.1 DNA的提取 41.2.2 PCR扩增 41.2.3电泳 51.2.4序列编辑与分析 51.2.5 NJ树构建 51.2.6术语 52 结果与分析 62.1 结果 62.1.1 狭窄角石蛾Stenopsyche angustata Martynov 72.1.2 纳氏角石蛾Stenopsyche navasi Ulmer 1926 82.1.3 天目山角石蛾Stenopsyche tienmushanensis Hwang 1957.................................92.1.4 黄山角石蛾Stenopsyche huangshanensis..........................................................102.1.5 Stenopsyche sp1....................................................................................................113 讨论.................................................................................................... .......................12致谢............................................................................................................................... 13参考文献 ............................................ *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
...........................................................................14毛翅目角石蛾属成幼虫联系及其幼虫分类研究本实验提取和分析了四川、安徽、山西等地的25种毛翅目雄性成虫、雌性成虫和幼虫的线粒体色素氧化酶I的基因序列。通过对序列特征的比较分析成功将Stenopsyche navasi Ulmer 1926、Stenopsyche tienmushanensis Hwang 1957、Stenopsyche huangshanensis.、Stenopsyche angustata Martynov 1930的雄虫、雌虫和幼虫联系起来，首次描述了Stenopsyche navasi Ulmer 1926、Stenopsyche tienmushanensis Hwang 1957、Stenopsyche huangshanensis Xu, Wang & Sun.的雌虫和幼虫。并对Stenopsyche angustata的雌虫、幼虫进行了重新描述。此外，还对采自四川的1种无法确定的幼虫Stenopsyche sp1进行了形态学描述。基因序列都已经上传到DNA序列数据库，标本保存于大学标本馆。
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引言
引言：水是生物赖以生存的重要环境因素之一，人类的生存离不开水资源。但是随着世界人口的急剧增长和工业化进程的快速发展，人类对地球的生态环境造成了巨大的破坏，环境问题特别是水污染已经成为当今全球最为关注的问题之一。水对人类的生存起着至关重要的作用，我们应该重视这些问题采取有力的措施改善水环境。底栖动物是水生生态系统的重要组成部分，对维持水生态系统功能完整性有重要作用[1]。底栖动物在水生食物链中处于关键环节，其群落结构的变化能很好地反应河段生境条件的变化，是河流生态状况惯用的一项重要生物指标[2]。毛翅目昆虫的幼虫属于水生昆虫类是底栖动物的一种，幼虫期在水中渡过；一般个体较大，体长在3～40mm；多数种类都有独特的巢或网，种类多样性高，对耐污值范围广，对水体的污染反应迅速。巢或者丝质网固着在石块上，因此移动范围小。生活史较长，一般为一年一世代或者两世代。因此，毛翅目幼虫常作为水质监测重要的指示生物 [3]。
毛翅目成虫体表与翅面多毛，故名毛翅目,俗称石蛾、或石蚕，是种类丰富的水生昆虫，形似鳞翅目蛾类，为全变态昆虫[4]。幼虫全部生活在水中，常生活在水体清洁的溪流中，有些种类腹部具呼吸鳃，可以独立呼吸。成虫除了北美的一种雌性昆虫外都是灵活的具翅昆虫[5]。体色一般为褐色、黄褐色、灰色、烟黑色，亦有鲜艳的种类。头小，能自由活动。复眼大而左右远离，单眼三个或无。触角丝状，多节，基部2节比较粗大。咀嚼式口器，但较退化。翅2对，有时雌虫无翅。翅脉接近假象昆虫脉序。足细长，跗节5节，爪1对。腹部10节。雌虫第8节具下生殖板，一般无特殊的产卵器。雄虫第9节外生殖器裸露。幼虫体长2–40 mm,生活于各类清洁的淡水水体中，如清泉、溪流、泥塘、沼泽以及较大的湖泊、河流中。常筑巢于石块缝隙中。咀嚼式口器，有吐丝器。头顶具“Y”形蛻裂线。胸足3对，发达。腹部具1对臀足，各足具爪1个，腹部侧面有气管鳃。裸蛹，上顎发达，腹部腹面常有气管鳃，末端常有1对臀突[6]。
毛翅目幼虫是底栖动物的一种，幼虫对水质要求高、寿命较长且移动缓慢，一般具有筑巢的习惯，比较容易辨别，这些都是毛翅目幼虫作为指示生物的有利条件。有效利用这些毛翅目幼虫的生物学特点可以很好的监测我国的水质环境。近几十年来，越来越多的学者利用毛翅目幼虫水生生活的习性，研究我国水质污染的问题。例如：李再陪、周晏敏对我国松花江、嫩江两条河流的毛翅目幼虫做了采集，经过调查鉴定，共采集到毛翅目幼虫40种,它们隶属14科。其中松花江分布着14科28种，主要是纹石蚕科、长角石蚕科、小石蚕科的毛翅目幼虫，嫩江分布着14科38种，主要是原石蚕科、毛石蚕科、管石蚕科。结果表明，嫩江上游未受有机物污染水质环境优良，代表物种主要为清水急流性种类；嫩江下游、松花江中游受轻微的有机污染，主要毛翅目幼虫多为寡污性种类；而在哈尔滨与齐齐哈尔市区断面有机污染较严重，毛翅目幼虫未出现；但在接近上述两市的下游水域中存在少量耐污能力稍强的中污性种类幼虫。他们的研究和调查充分表明利用毛翅目幼虫可以很好的反应水体污染的情况[7]。孙长海、杨莲芳等人对九华河水生昆虫结构和水质生物评价的研究发现：第一，在没有外来因素干扰的情况下，具有相似的物理环境的九华河支流昆虫生态结构相似，但如果存在干扰因子：如，旅游和居民污水的排放，生物群落结构反应灵敏。第二，对水质敏感的昆虫类群EPT（蜉蝣目、襀翅目、毛翅目）丰富度由山地向山脚、平原逐渐减少，并且随着河流进入江海湖泊，EPT类群会迅速被其他耐污能力强的类群如双翅目、鞘翅目及贝类取代，这项研究为毛翅目作为指示生物监控水生环境提供了实验论据[8]。
角石蛾幼虫形态：角石蛾科幼虫体型较大（末龄幼虫体长3052mm），活体幼虫体呈墨绿色或深褐色，浸渍标本呈红褐色。头部狭长，长约为宽的23倍；触角短小不显著，位于眼区前缘；上唇宽短，背面骨化，且前缘两边各具一列排列呈弧状的短刚毛；上颚粗壮，黑褐色，短而宽，端部尖锐；下颏片大，前缘中央常具一指状突起，突起两侧各具一长刚毛，不同种之间，下颏片的形态稍有差异；额唇基区细长，呈三角形，额唇基区内常具大小、形状不同的点状或条状斑纹。前胸背板骨化，前缘具长短两种类型的刚毛，背板中线两侧及背板侧缘具点状斑纹；中胸前缘稍窄，稍长于后胸，中后胸均膜质；3对足等长。腹部9节，均膜质，腹节光滑，仅具数根长刚毛，无呼吸鳃、骨化板；具5跟臀鳃；爪节短，弯曲末端尖锐。
蛹长为22–25 mm。触角长于体长；上唇前侧缘具三根刚毛；上颚长，常具一粗壮的齿片；翅柔弱，长度只达到腹节的中部；跗节14节具游泳毛；雄虫外生殖器下附肢细长而弯曲，阳茎宽短[9]。
角石蛾科幼虫体型较大，喜生活在流速较快的水质清澈的溪流中，常附着在藻类较多的石块上。此外，根据我们采集观察，也有耐污种生活于有机物质较多的静水中。幼虫筑马鞍形蛹巢，由石砾构成，巢翼两侧具较大石块，化蛹时蛹巢坚固，不易将其从附着石块上取下。幼虫在岩石表面缓缓爬行取食硅藻及有机质颗粒[10]。目前关于角石蛾幼虫分类研究报道较少，限制了角石蛾幼虫在水质监测中的作用，开展角石蛾幼虫的分类研究是解决这一问题的关键。
20世纪50年代凝胶免疫扩散法及60年代免疫电泳法、微量补体固定技术的应用，使血清系统学有了可靠的方法。50年代后期至60年代初期，DNA结构和遗传功能的阐明使人们意识到核酸和蛋白质是系统研究中信息量最大、最有意义、最能揭示生物进化的本质。Hubby等及Lewlontin和Hubby对人类和果蝇自然群体同功酶的电泳研究，证明动物自然中存在着大量的遗传变异，此后20多年，等位酶技术成为最重要的研究方法[11]。近年来国内许多实验室开始运用分子生物研究昆虫的分类，云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所运用mtDNACOI基因标记技术对桑园及周边不同寄主植物粉虱害虫进行基因序列分析、种群分子鉴定，明晰蚕桑产区粉虱害虫种类和分布危害[12]。中国农业科学院植物保护研究所以线粒体DNA标记技术，对我国13个省（市）不同地理区域西花蓟马种群的175条COI基因进行序列变异及群体遗传结构分析[13]。运用分子手段研究昆虫之间的亲缘关系以成为现代昆虫种群研究的主流手段。
...........................................................................14毛翅目角石蛾属成幼虫联系及其幼虫分类研究本实验提取和分析了四川、安徽、山西等地的25种毛翅目雄性成虫、雌性成虫和幼虫的线粒体色素氧化酶I的基因序列。通过对序列特征的比较分析成功将Stenopsyche navasi Ulmer 1926、Stenopsyche tienmushanensis Hwang 1957、Stenopsyche huangshanensis.、Stenopsyche angustata Martynov 1930的雄虫、雌虫和幼虫联系起来，首次描述了Stenopsyche navasi Ulmer 1926、Stenopsyche tienmushanensis Hwang 1957、Stenopsyche huangshanensis Xu, Wang & Sun.的雌虫和幼虫。并对Stenopsyche angustata的雌虫、幼虫进行了重新描述。此外，还对采自四川的1种无法确定的幼虫Stenopsyche sp1进行了形态学描述。基因序列都已经上传到DNA序列数据库，标本保存于大学标本馆。
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引言
引言：水是生物赖以生存的重要环境因素之一，人类的生存离不开水资源。但是随着世界人口的急剧增长和工业化进程的快速发展，人类对地球的生态环境造成了巨大的破坏，环境问题特别是水污染已经成为当今全球最为关注的问题之一。水对人类的生存起着至关重要的作用，我们应该重视这些问题采取有力的措施改善水环境。底栖动物是水生生态系统的重要组成部分，对维持水生态系统功能完整性有重要作用[1]。底栖动物在水生食物链中处于关键环节，其群落结构的变化能很好地反应河段生境条件的变化，是河流生态状况惯用的一项重要生物指标[2]。毛翅目昆虫的幼虫属于水生昆虫类是底栖动物的一种，幼虫期在水中渡过；一般个体较大，体长在3～40mm；多数种类都有独特的巢或网，种类多样性高，对耐污值范围广，对水体的污染反应迅速。巢或者丝质网固着在石块上，因此移动范围小。生活史较长，一般为一年一世代或者两世代。因此，毛翅目幼虫常作为水质监测重要的指示生物 [3]。
毛翅目成虫体表与翅面多毛，故名毛翅目,俗称石蛾、或石蚕，是种类丰富的水生昆虫，形似鳞翅目蛾类，为全变态昆虫[4]。幼虫全部生活在水中，常生活在水体清洁的溪流中，有些种类腹部具呼吸鳃，可以独立呼吸。成虫除了北美的一种雌性昆虫外都是灵活的具翅昆虫[5]。体色一般为褐色、黄褐色、灰色、烟黑色，亦有鲜艳的种类。头小，能自由活动。复眼大而左右远离，单眼三个或无。触角丝状，多节，基部2节比较粗大。咀嚼式口器，但较退化。翅2对，有时雌虫无翅。翅脉接近假象昆虫脉序。足细长，跗节5节，爪1对。腹部10节。雌虫第8节具下生殖板，一般无特殊的产卵器。雄虫第9节外生殖器裸露。幼虫体长2–40 mm,生活于各类清洁的淡水水体中，如清泉、溪流、泥塘、沼泽以及较大的湖泊、河流中。常筑巢于石块缝隙中。咀嚼式口器，有吐丝器。头顶具“Y”形蛻裂线。胸足3对，发达。腹部具1对臀足，各足具爪1个，腹部侧面有气管鳃。裸蛹，上顎发达，腹部腹面常有气管鳃，末端常有1对臀突[6]。
毛翅目幼虫是底栖动物的一种，幼虫对水质要求高、寿命较长且移动缓慢，一般具有筑巢的习惯，比较容易辨别，这些都是毛翅目幼虫作为指示生物的有利条件。有效利用这些毛翅目幼虫的生物学特点可以很好的监测我国的水质环境。近几十年来，越来越多的学者利用毛翅目幼虫水生生活的习性，研究我国水质污染的问题。例如：李再陪、周晏敏对我国松花江、嫩江两条河流的毛翅目幼虫做了采集，经过调查鉴定，共采集到毛翅目幼虫40种,它们隶属14科。其中松花江分布着14科28种，主要是纹石蚕科、长角石蚕科、小石蚕科的毛翅目幼虫，嫩江分布着14科38种，主要是原石蚕科、毛石蚕科、管石蚕科。结果表明，嫩江上游未受有机物污染水质环境优良，代表物种主要为清水急流性种类；嫩江下游、松花江中游受轻微的有机污染，主要毛翅目幼虫多为寡污性种类；而在哈尔滨与齐齐哈尔市区断面有机污染较严重，毛翅目幼虫未出现；但在接近上述两市的下游水域中存在少量耐污能力稍强的中污性种类幼虫。他们的研究和调查充分表明利用毛翅目幼虫可以很好的反应水体污染的情况[7]。孙长海、杨莲芳等人对九华河水生昆虫结构和水质生物评价的研究发现：第一，在没有外来因素干扰的情况下，具有相似的物理环境的九华河支流昆虫生态结构相似，但如果存在干扰因子：如，旅游和居民污水的排放，生物群落结构反应灵敏。第二，对水质敏感的昆虫类群EPT（蜉蝣目、襀翅目、毛翅目）丰富度由山地向山脚、平原逐渐减少，并且随着河流进入江海湖泊，EPT类群会迅速被其他耐污能力强的类群如双翅目、鞘翅目及贝类取代，这项研究为毛翅目作为指示生物监控水生环境提供了实验论据[8]。
角石蛾幼虫形态：角石蛾科幼虫体型较大（末龄幼虫体长3052mm），活体幼虫体呈墨绿色或深褐色，浸渍标本呈红褐色。头部狭长，长约为宽的23倍；触角短小不显著，位于眼区前缘；上唇宽短，背面骨化，且前缘两边各具一列排列呈弧状的短刚毛；上颚粗壮，黑褐色，短而宽，端部尖锐；下颏片大，前缘中央常具一指状突起，突起两侧各具一长刚毛，不同种之间，下颏片的形态稍有差异；额唇基区细长，呈三角形，额唇基区内常具大小、形状不同的点状或条状斑纹。前胸背板骨化，前缘具长短两种类型的刚毛，背板中线两侧及背板侧缘具点状斑纹；中胸前缘稍窄，稍长于后胸，中后胸均膜质；3对足等长。腹部9节，均膜质，腹节光滑，仅具数根长刚毛，无呼吸鳃、骨化板；具5跟臀鳃；爪节短，弯曲末端尖锐。
蛹长为22–25 mm。触角长于体长；上唇前侧缘具三根刚毛；上颚长，常具一粗壮的齿片；翅柔弱，长度只达到腹节的中部；跗节14节具游泳毛；雄虫外生殖器下附肢细长而弯曲，阳茎宽短[9]。
角石蛾科幼虫体型较大，喜生活在流速较快的水质清澈的溪流中，常附着在藻类较多的石块上。此外，根据我们采集观察，也有耐污种生活于有机物质较多的静水中。幼虫筑马鞍形蛹巢，由石砾构成，巢翼两侧具较大石块，化蛹时蛹巢坚固，不易将其从附着石块上取下。幼虫在岩石表面缓缓爬行取食硅藻及有机质颗粒[10]。目前关于角石蛾幼虫分类研究报道较少，限制了角石蛾幼虫在水质监测中的作用，开展角石蛾幼虫的分类研究是解决这一问题的关键。
20世纪50年代凝胶免疫扩散法及60年代免疫电泳法、微量补体固定技术的应用，使血清系统学有了可靠的方法。50年代后期至60年代初期，DNA结构和遗传功能的阐明使人们意识到核酸和蛋白质是系统研究中信息量最大、最有意义、最能揭示生物进化的本质。Hubby等及Lewlontin和Hubby对人类和果蝇自然群体同功酶的电泳研究，证明动物自然中存在着大量的遗传变异，此后20多年，等位酶技术成为最重要的研究方法[11]。近年来国内许多实验室开始运用分子生物研究昆虫的分类，云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所运用mtDNACOI基因标记技术对桑园及周边不同寄主植物粉虱害虫进行基因序列分析、种群分子鉴定，明晰蚕桑产区粉虱害虫种类和分布危害[12]。中国农业科学院植物保护研究所以线粒体DNA标记技术，对我国13个省（市）不同地理区域西花蓟马种群的175条COI基因进行序列变异及群体遗传结构分析[13]。运用分子手段研究昆虫之间的亲缘关系以成为现代昆虫种群研究的主流手段。
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