洛阳地区种嗜尸性丽蝇和基因序列分析(3) - 洛阳师范学院学报杂志社投稿

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洛阳地区种嗜尸性丽蝇和基因序列分析(3)

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3 讨论

法医昆虫学中与PMI关系最为密切的是双翅目蝇类，主要包括以丽蝇科为代表的17科，有数百种嗜尸性蝇类[3]，而利用嗜尸性蝇类推断PMI的首要任务就是鉴定其种类。作为尸体上发育最早的昆虫，丽蝇科蝇种为实际案例应用中涉及最多的昆虫种类，常为推断PMI提供依据，是法医昆虫学中最有意义的种类。河南省地处中原，位于暖温带与亚热带，有记录的嗜尸性丽蝇多达14种之多[4]。鉴于案发现场提取的蝇类样本的多样性和复杂性，对于非昆虫专业人员很难从形态学鉴定其种属，尤其对苍蝇幼虫、蛹、卵生长发育规律的把握和形态学的鉴定，更是难上加难。自SPERLING等[5-6]将以DNA为基础的方法用于嗜尸性昆虫种类鉴定后，作为形态学鉴定方法的补充手段，DNA分子鉴定被越来越多的法医昆虫学研究者所接受。

线粒体COⅠ基因在动物学领域被作为种属遗传标记建立方法[7]后，因其具有拷贝数高、易分离、高保守性结构等特点，已被应用于法医昆虫学领域。而其中的DNA条形码区域序列测定被证实有益于各地双翅目的种属分子鉴定[8-12]。核基因28S rRNA具有重要的生物学功能，是真核生物染色体上编码核糖体大亚基的基因，在进化上比较保守，是研究生物系统发育较好的分子标记[13]。有学者提出，为提高种属鉴定的准确性，开发更多的遗传标记是一种可以选择的策略[12，14]。相较于线粒体COⅠ基因，嗜尸性蝇类28S rRNA基因研究较少。

本研究中9种23只丽蝇，基于28S rRNA和COⅠ基因序列的分子鉴定结果均与形态学鉴定分类结果一致。COⅠ序列种内差异为0～0.008，丝光绿蝇和铜绿蝇的种间差异为0.006～0.009，叉叶绿蝇和亮绿蝇的种间差异为0.011/0.013，其余种间差异为0.037～0.101。WELLS等[15]对丽蝇科mtDNA进行了测序及系统发育分析，发现COⅠ+COⅡ种间差异≥3%，而种内差异＜1%，由此根据COⅠ+COⅡ基因序列差异来判断丽蝇个体是否同种。按照此理论分析，本研究中COⅠ基因序列不能有效区分丝光绿蝇和铜绿蝇，叉叶绿蝇和亮绿蝇，而在其他蝇种之间均可有效区分。28S rRNA基因序列分析发现，叉丽蝇、反吐丽蝇和巨尾阿丽蝇，叉叶绿蝇和亮绿蝇的种间差异均为0.001，叉丽蝇和反吐丽蝇，叉叶绿蝇和紫绿蝇的种间差异均为0.003，亮绿蝇和紫绿蝇的种间差异为0.004，丝光绿蝇和铜绿蝇的种间差异为0.008，其余种间差异为0.014～0.033，其中只有大头金蝇和丝光绿蝇、铜绿蝇，丝光绿蝇和反吐丽蝇、巨尾阿丽蝇的种间差异≥3%，同理只可有效区分这些蝇种。

与COⅠ基因序列相比，28S rRNA基因序列种内、种间差异均较小，提示此现象与该基因序列本身关系较为密切。根据FRéZAL等[16]的理论，用来界定物种种内、种间差异的值并非是一个定值，而应该根据实际情况加以修正。本研究中采用的28S rRNA基因序列种内、种间差异值的确定需要进一步研究和验证。值得注意的是，在COⅠ基因序列种间差异整体明显大于28S rRNA基因序列的情况下，丝光绿蝇和铜绿蝇的种间差异却与28S rRNA基因序列非常接近，因此推测对于区分近缘关系的丝光绿蝇和铜绿蝇，28S rRNA基因序列鉴定效力可能优于COⅠ基因序列，这有待于更多样本的验证。BLAST在线比对过程中没有发现一致的叉丽蝇、巨尾阿丽蝇和紫绿蝇的28S rRNA基因序列，说明该蝇种的相关研究较少，而本研究可以为此提供基础数据。

WELLS等[15]认为，分子鉴定即使不能够准确确定某一特定嗜尸性蝇种，至少可以把未知蝇种定位于某一特定的进化分支上。本研究中部分蝇种即使不能根据种内、种间差异来确定和区分，但所有样本均位于某一特定的分支上，Bootstrap检验可信度较高，并且两种分子标记系统发育分类一致，起到了很好的验证和补充作用。

综上所述，联合28S rRNA和COⅠ基因序列片段可以较好地区分本研究中的9种嗜尸性丽蝇，但对于近缘种丝光绿蝇和铜绿蝇，叉叶绿蝇和亮绿蝇的判定需要更多遗传标记的开发和联合应用。

[1]AMENDT J，KRETTEK R，ZEHNER entomology[J].Naturwissenschaften，2004，91（2）：51-65.

[2] 赵琳琳，翟仙敦，张振，等.基于28S rRNA基因序列对洛阳地区嗜尸性蝇类的分子鉴定[J].法医学杂志，2018，34（2）：114-119.

[3] 刘钦来.嗜尸性丽蝇分子标记的检测及发育规律的研究[D].长沙：中南大学，2013.

[4] 蒿自睿，王江峰，万香波，等.我国嗜尸性蝇类分布的相关文献综述[J].寄生虫与医学昆虫学报，2006，13（4）：251-256.

[5]SPERLING F A，ANDERSON G S，HICKEY D A.A DNA-based approach to the identification of insect species used for postmortem interval estimation[J].J Forensic Sci，1994，39（2）：418-427.

文章来源：《洛阳师范学院学报》网址: http://www.lysfxyxb.cn/qikandaodu/2021/0323/540.html