縊管蚜屬昆蟲之快速鑑定及其內共生菌種類初探

Studies on Rapid Identification and Diversity of Secondary Symbionts of Rhopalosiphum (Aphididae)

葉信廷(Hsin-Ting Yeh)

指導教授 ： 柯俊成

共同指導教授 ： 許洞慶 ； 石正人(Cheng-Jen Shih)

國立臺灣大學/生物資源暨農學院/昆蟲學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.01622

摘要

近年來分子生物技術成為一種用來區分形態相近、不易辨別之物種的方法，其檢測快速、操作容易的優點，相信對微小昆蟲的鑑定，也能提供莫大的幫助。傳統蚜蟲形態分類對於鑑定標本品質的要求相當高，再加上某些種類個體間外部形態變異程度大，如果標本有破損的情形，是鑑定蚜蟲種類時的一大難題。本研究希望藉由分子資料來鑑定目前分布在台灣地區的縊管蚜屬 (Rhopalosiphum) 之 4 個蚜蟲種類：玉米蚜 (R. maidis)、睡蓮蚜 (R. nymphaeae)、稻麥蚜 (R. padi) 及紅腹根蚜 (R. rufiabdominalis)，利用聚合酶連鎖反應 (Polymerase chain reaction, PCR) 增幅蚜蟲核 DNA (nuclear DNA) 之延伸因子 1α (Elongation factor 1 alpha, EF 1α) 基因以及粒線體 DNA (mitochondrial DNA) 上之細胞色素氧化酵素 (cytochrome oxidase I, COI) 基因，以及蚜蟲體內的一級共生菌 (primary symbionts) Buchnera sp. 基因組 (genome) 中的 23S rDNA 區域和其攜帶之質體的基因片段 (pLeuC) ，配合限制酶片段多態型圖譜 (restriction fragments length polymorphism, RFLP) 分析，結果顯示這 4 種分子標示都可以有效且穩定地應用於縊管蚜屬 4 種蚜蟲的快速鑑定。接著利用上述 4 個基因片段，再加入 Buchnera 16S rDNA 基因片段，進行縊管蚜屬 4 種蚜蟲之類緣關係樹 (phylogenetic tree) 的重建，其中除了 Buchnera 16S rDNA 序列重建的樹型圖差異較大，蚜蟲基因組之 EF 1α 及粒線體 COI 與共生菌 Buchnera 質體之 pLeuC 序列重建的樹型圖，皆呈現一致性的類緣關係。由此可知選擇分子標示進行實驗分析時，除了昆蟲本身的 DNA 外，其體內共生菌的基因組 DNA，也可以提供重要的資訊做為參考。在二級共生菌 (secondary symbionts) 分布之研究，結果得到玉米蚜有 PASS (R) 及 PAUS (U) 存在、睡蓮蚜有 PABS (T) 存在、稻麥蚜尚未發現二級共生菌存在、紅腹根蚜有 PASS (R) 存在；期望後續能透過台灣地區全面採集與測試，探討影響蚜蟲二級共生菌分布與組成之因素。

關鍵字

片段多態型 ； 內共生菌 ； 次生共生菌 ； 蚜蟲 ； 原生共生菌 ； 連鎖反應-限制酶聚合酶

並列摘要

Aphids are polymorphism insects, and key to identify them is according to the features of mature stage only. It is difficult to identify aphids by morphological features especially at immature stages. We suggest that molecular data of aphids can be an important cue to identify them among different stages and morphism. In this study, we amplified elongation factor 1

並列關鍵字

PCR-RFLP ； Buchnera ； primary symbionts ； secondary symbionts ； aphids ； endosymbionts

參考文獻

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