叶蝉分子生物学标本数字化及其保藏条件研究

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开展了叶蝉分子生物学标本的数字化管理,并对分子生物学标本的保藏条件进行了研究。生物标本是人们认识世界物种及其生存环境的纽带,利用计算机技术和网络技术将生物标本数字化,建立便于查询的数据库,有利于资源的共享,提高人们获取标本信息的速度。西北农林科技大学昆虫博物馆为研究半翅目叶蝉科(Hemiptera:Cicadellidae)昆虫的系统分类,数十年来累积了大量的叶蝉标本,均用无水乙醇浸泡置于超低温冰箱,形成分子生物学标本库。将这些标本进行数字化管理,能为研究者提供完整的可供进行分子生物学研究的叶蝉标本信息,并了解标本在保存过程中的DNA降解情况,以期更好的保存和利用这些酒精浸泡标本,为科学研究的顺利进行提供标本材料保障。叶蝉分子生物学标本的数字化主要经过以下几个步骤:叶蝉标本分管保存、编码、鉴定,文本信息数字化,图像信息数字化,标本保藏,录入动物信息系统建立标本数据库,实现标本信息共享。保藏条件是保存分子生物学标本遇到的首要问题,研究基因降解速度与保藏条件的关系能够为分子生物学研究材料的保藏提供科学依据,以便在合适条件下保藏标本,在基因降解到一定程度之前使用标本,获得可以满足研究需要的DNA信息。主要研究了保藏时间和保藏温度对叶蝉标本基因降解情况的影响。保藏时间对分子生物学标本基因降解情况影响的保藏温度设置为-80℃,保藏时间分别为1天、1个月、3个月、6个月、5.5年、6.5年,试虫为白边大叶蝉Kolla paulula,以新采集的白边大叶蝉标本作为阳性对照。研究结果表明,新采集的白边大叶蝉标本中DNA含量最高,叶蝉标本在刚刚死亡后DNA会迅速降解,但保存于-80℃条件下时,DNA降解速度缓慢,并且随着DNA含量的减少,其降解速度减慢。保藏温度对分子生物学标本基因降解情况影响的研究其保藏时间设置为3个月,保藏温度分别为-80℃、-40℃、-20℃、4℃、30℃,同样以白边大叶蝉作为试虫,研究结果表明,温度对分子生物学标本DNA的降解影响较大,保存相同时间,温度越高,DNA的降解程度越大,温度越低,DNA降解程度越小;-80℃为分子生物学标本的最佳保藏温度;-40℃与-20℃条件下DNA降解情况基本相同;30℃条件下,昆虫标本DNA降解速率最快,但短时间保存也能提取到DNA。叶蝉标本数字化及其保藏条件的研究,不仅规范了馆藏标本的管理,为标本保藏条件的设置提供科学依据,也为其他生物标本的数字化管理提供参考。
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