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白星花金龟保幼激素与蜕皮激素处理条件下内参基因筛选
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作者 范新源 佟一杰 +6 位作者 徐小博 赵政宇 陈新 高梦洁 付恩泽 周歧海 白明 《四川动物》 北大核心 2025年第2期203-212,共10页
白星花金龟Protaetia brevitarsis幼虫是重要的农林害虫和经济昆虫。采用保幼激素(JH)和蜕皮激素(20E)处理白星花金龟幼虫,并通过GeNorm、NormFinder、ΔCt法和BestKeeper等方法评估了8个候选内参基因(Rps3、EF-1α、27A、AK、Act、GAPD... 白星花金龟Protaetia brevitarsis幼虫是重要的农林害虫和经济昆虫。采用保幼激素(JH)和蜕皮激素(20E)处理白星花金龟幼虫,并通过GeNorm、NormFinder、ΔCt法和BestKeeper等方法评估了8个候选内参基因(Rps3、EF-1α、27A、AK、Act、GAPDH、Rps18、Tub)的表达稳定性。根据RefFinder的综合排名,Rps3、Rps18和EF-1α分别在JH、发育阶段和20E处理下表现出较高的稳定性,适合作为白星花金龟的内参基因;JH和20E水平的变化会影响内参基因的表达稳定性。研究结果为白星花金龟基因表达研究提供了可靠的内参基因参考,为农业生产及废物资源化利用提供了理论依据;另一方面,筛选的内参基因可支持JH类似物相关实验的数据标准化,为成虫防控提供帮助。 展开更多
关键词 白星花金龟 内参基因 QRT-PCR 保幼激素 蜕皮激素
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金龟总科昆虫的挖掘行为驱动前胸背板和鞘翅的形态演化
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作者 罗一平 佟一杰 +1 位作者 田哲豪 白明 《四川动物》 北大核心 2025年第4期375-383,共9页
形态与功能的关系掩藏着生物演化的规律,在宏观层面探讨高级阶元的形态与功能的关系有助于理解生物的演化。然而,受限于适应性特征的选取和形态信息的量化,生物类群间的功能形态演化规律和驱动因素难以解读。金龟总科Scarabaeoidea昆虫... 形态与功能的关系掩藏着生物演化的规律,在宏观层面探讨高级阶元的形态与功能的关系有助于理解生物的演化。然而,受限于适应性特征的选取和形态信息的量化,生物类群间的功能形态演化规律和驱动因素难以解读。金龟总科Scarabaeoidea昆虫的挖掘行为被视为显著的适应性特化现象,但其与形态演化之间的关系尚未可知。本研究以金龟总科12科600种昆虫为对象,选取前胸背板和鞘翅作为测试特征(二者均为连续性特征,在挖掘行为中具有支持作用且受到中性化的选择压力),利用几何形态学方法探讨金龟总科昆虫形态与挖掘能力的关联性。结果表明,前胸背板和鞘翅的第一主成分沿正方向的长宽比均有变小的趋势,且鞘翅在不同测试组间的差异更显著,其判别正确率均超过87.5%。作为覆盖虫体和保护运动中心的关键特征,鞘翅在金龟类群演化过程中发生了明显的适应性进化。本研究为金龟总科昆虫挖掘行为驱动的形态演化提供了直接的证据,对进一步探讨昆虫的适应驱动机制和生态功能具有一定的启示。 展开更多
关键词 功能形态演化 金龟总科 挖掘能力 连续性特征 几何形态学
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蜣螂后胸叉骨的几何形态学分析及其适应进化研究 被引量:10
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作者 佟一杰 杨海东 +1 位作者 马德英 白明 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期871-879,共9页
【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接... 【目的】甲虫的后胸叉骨是基部位于后足基节关节处,端部游离在胸腔内的几丁质构成的内骨骼。后胸叉骨作为胸腹部运动肌肉的联结点,在甲虫运动过程中扮演了重要角色,同时也承载了分类和系统发育信息。蜣螂根据其习性可分为滚粪球和直接掘洞两类行为类型。通过传统的比较形态学方法,我们无法得知滚粪球或直接掘洞的行为对后胸叉骨形态的影响。本研究旨在利用定量的几何形态学方法探究蜣螂后胸叉骨形态对不同行为选择压力的响应关系。【方法】对76种蜣螂后胸叉骨的形态多样性进行二维几何形态学定量评估;利用显微CT和计算机三维重建方法,对直接掘洞类蜣螂和滚粪球类蜣螂的代表种西班牙粪蜣螂Copris hispanus和忠诚泽蜣螂Kheper devotus的后胸叉骨进行三维重建,用于比较两者的三维形态差异。【结果】经过几何形态学分析可知,两类蜣螂后胸叉骨背面观和侧面观的马氏距离和普氏距离的p值均低于0.0001,表明两类蜣螂的后胸叉骨的形态存在显著性差异;通过对C.hispanus和K.devotus后胸叉骨3D模型的比较发现,两类蜣螂后胸叉骨的最大区别在于后胸叉骨的端半部(叉臂和中突)。前者的叉臂细长,中突面积大,背立脊呈窄条状且不发达;后者的叉臂宽扁,叉臂基半部十分宽大,中突面积小,背立脊呈鳍状且十分发达。【结论】滚粪球或直接掘洞的行为会对蜣螂后胸叉骨的形态有显著性影响,蜣螂后胸叉骨形态与滚粪球和直接掘洞两种行为的选择压力显著相关,这与后胸叉骨所附着的胸部肌肉参与相关运动关系密切。本研究为探索昆虫形态与功能关系提供了一个有益范例。 展开更多
关键词 蜣螂 后胸叉骨 几何形态学 计算机三维重建 进化 选择压力
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缅甸琥珀内含物形态结构在X射线下的可辨识性 被引量:1
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作者 郭明霞 杨海东 +7 位作者 黎刚 佟一杰 李莎 路园园 石爱民 王博 张巍巍 白明 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1013-1020,共8页
【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中... 【目的】产自缅甸北部胡康河谷的缅甸琥珀形成于白垩纪中期。其艺术价值很高,同时其内含物的生物多样性程度也很高,故其科学价值也不可估量。显微CT能够提供化石(琥珀)内部解剖结构的高分辨率断层图像,故该方法日渐成为目前琥珀研究中的常用方法之一。然而在可见光下可见的琥珀内的生物结构,在X射线下却有不同的结果,这与现生研究材料在显微CT下的表现非常不同。本研究对产自胡康河谷的9块缅甸琥珀进行显微CT检测,试图对这个特殊的现象进行较为系统的解读。【方法】利用数码相机(Nikon 5200D)拍摄琥珀照片,并用Helicon Focus 5.3软件合成。通过显微CT技术扫描琥珀和计算机断层重建技术重建出缅甸琥珀内含物的三维结构形态。【结果】显微CT检测结果主要分为3种:完全无衬度、部分结构有衬度和整体结构有较好衬度。本研究对有较好衬度的琥珀内含物进行了三维重建,展示了琥珀内含物的外部和内部三维结构。【结论】琥珀内含物的可见光成像和X射线成像不存在一一对应关系,其原因和琥珀保存的好坏以及琥珀的密度差、琥珀围岩之间的对比度差异有关。琥珀形成和埋藏过程中的物理和化学变化非常复杂,其机理的探究也更为复杂和困难,本文对这个现象的主要类型做了较为初步的阐述,后续研究需要更为全面的选样和更为严格的实验设计才能够最终解决这个埋藏学上的难题。 展开更多
关键词 缅甸琥珀 化石 昆虫琥珀 三维重建 显微CT X射线 古生物学
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犀金龟亚科昆虫(鞘翅目∶金龟科)的分类研究历史及中国研究进展
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作者 王涛 路园园 +3 位作者 李升 佟一杰 王新谱 白明 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期833-849,共17页
犀金龟亚科Dynastinae隶属于昆虫纲Insecta鞘翅目Coleoptera金龟总科Scarabaeoidea,金龟科Scarabaeidae,多为大型至特大型甲虫。该亚科昆虫世界广泛分布,目前全世界种类已发现8族225属1860余种。犀金龟成虫为植食性,幼虫多腐食性,部分... 犀金龟亚科Dynastinae隶属于昆虫纲Insecta鞘翅目Coleoptera金龟总科Scarabaeoidea,金龟科Scarabaeidae,多为大型至特大型甲虫。该亚科昆虫世界广泛分布,目前全世界种类已发现8族225属1860余种。犀金龟成虫为植食性,幼虫多腐食性,部分植食性,其幼虫主要危害植物的地下部分,有些种类是重要的农林业害虫。因此,开展犀金龟系统分类的相关研究对农林业生产具有重要意义。此外,犀金龟亚科昆虫大多外形奇特、极具有观赏性,深受爱好者的喜爱,对其生物学、分类学的研究热度持续升高,促使国际贸易盛行,但同时也存在生物多样性保护和外来入侵物种威胁生态系统平衡等问题。犀金龟亚科的分类学研究主要集中在成虫形态学方面,而该类群一些属的成虫鉴定特征与丽金龟亚科的极为相似,导致犀金龟亚科分类系统常存在争议,因此引入幼虫和蛹的形态特征及分子信息可为犀金龟亚科的分类系统提供新的证据。本文回顾了犀金龟亚科的研究历史以及其对经济的影响,给出了中国犀金龟亚科物种列表,但该亚科现阶段分类学仍以新种记述为主,研究方法较单一,因此分子生物学等技术的发展可为未来研究提供新思路。 展开更多
关键词 犀金龟亚科 农林经济 分类系统 中国
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金龟子飞行时鞘翅开合状态与后翅腋片形态的相关性研究 被引量:3
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作者 闫子晗 路园园 +5 位作者 刘宁 李静 佟一杰 杨海东 孙志斌 白明 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期399-408,共10页
【目的】多数甲虫飞行时鞘翅是张开的,但也有少数甲虫飞行时鞘翅几乎是闭合的(如大部分花金龟、一些蜣螂种类)。飞行时鞘翅闭合可以显著减小空气阻力,提升飞行速度,但限制了后翅关节骨片(腋片)的运动空间和受力状态。腋片在昆虫飞行时... 【目的】多数甲虫飞行时鞘翅是张开的,但也有少数甲虫飞行时鞘翅几乎是闭合的(如大部分花金龟、一些蜣螂种类)。飞行时鞘翅闭合可以显著减小空气阻力,提升飞行速度,但限制了后翅关节骨片(腋片)的运动空间和受力状态。腋片在昆虫飞行时扮演动力输送枢纽的角色,前期研究发现腋片具有复杂的内部和外部形态结构,而该结构如此复杂的形态都受到了哪些因素的影响尚不明确,飞行时鞘翅开合行为与腋片的相关性如何还是空白。【方法】利用显微CT扫描10科6亚科共27种金龟子,利用计算机三维重建技术重建和分析了3个腋片[第1腋片(1st axillary,1Ax)、第2腋片(2nd axillary,2Ax)和第3腋片(3rd axillary,3Ax)]的三维图像,其中17种的为鞘翅飞行张开种类,10种的为鞘翅飞行闭合种类,覆盖了金龟总科83%的科级阶元。【结果】飞行时鞘翅张开或闭合的金龟子3个腋片的形态特征均存在差异。较飞行时鞘翅张开的金龟子,飞行时鞘翅闭合的金龟1Ax的头部前端较后端收缩,颈部宽阔且中上部至中部隆起;2Ax的脊更宽阔,内、外叶位置不同;3Ax头部宽阔,内端顶角为锐角,尾部较短。同一类群腋片形态特征相近,花金龟及姐妹群与裸蜣螂族(Gymnopleurini)的腋片形态存在差异。【结论】飞行时鞘翅开合状态对金龟子腋片的形态具有影响,且金龟子腋片的形态不仅受到了飞行选择压力的影响同样也受到了系统发育的影响。 展开更多
关键词 金龟总科 后翅腋片 三维重建 飞行模式
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具重要进化意义的甲虫角突的三维形态比较
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作者 黄子函 张同博 +3 位作者 佟一杰 路园园 胡永刚 白明 《福建农林大学学报(自然科学版)》 2025年第5期609-617,共9页
【目的】角突是甲虫体上十分重要的结构,其对性选择和繁殖具有重要意义,因此,角突的起源、形态和功能等一直受到学者的广泛关注。利用三维重建方法获取不同种甲虫角突外部形态和内部结构信息,可以从更高维度探究甲虫角突结构与功能之间... 【目的】角突是甲虫体上十分重要的结构,其对性选择和繁殖具有重要意义,因此,角突的起源、形态和功能等一直受到学者的广泛关注。利用三维重建方法获取不同种甲虫角突外部形态和内部结构信息,可以从更高维度探究甲虫角突结构与功能之间的关系。【方法】以皱角武粪金龟、裂眼金龟、萨粪蜣螂、橡胶木犀金龟4种甲虫的3类角突(头角、前胸中角、前胸侧角)为研究对象,使用Amira和Geomagic studio软件,通过三维重建技术展示其外部形态和内部结构,并对相关形态参数进行测量,得出角突表皮层占比,根据相关数据绘制散点图,最终拟合得到角突表皮层占比曲线。【结果】橡胶木犀金龟头角端部表皮层长度占头角长的8.7%,其余3种甲虫都占20%以上。橡胶木犀金龟头角的空腔区域体积占头角体积的91%。拟合曲线表明,头角和胸角的表皮层占比存在一定差异。4种甲虫头角和胸角均为中空结构,且萨粪蜣螂胸角内部存在肌肉。【结论】4种甲虫角突为中空结构。其中,橡胶木犀金龟头角特点最典型,萨粪蜣螂和皱角武粪金龟的角突较粗壮,可能与其挖掘、滚粪球和打斗的行为及生殖策略有关。 展开更多
关键词 金龟 功能形态 三维重建 进化发育 仿生学
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