棘禾草螟和二化螟遺傳多樣性的研究.pdf

1、棘禾草螟（Chilo hyrax（Bleszynski））和二化螟（Chilo supperssalis（Walker））在分類地位上均屬于屬鱗翅目，螟蛾科、禾草螟屬。兩種害蟲外部形態(tài)極為相似，在生產(chǎn)中難以區(qū)分，常常誤認(rèn)為是二化螟。有關(guān)棘禾草螟的研究報道很少，棘禾草螟和二化螟的遺傳多態(tài)性研究，能夠找出兩者在系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化關(guān)系中的聯(lián)系，在分子水平上明確棘禾草螟的分類地位，對棘禾草螟傳統(tǒng)分類作出重要補(bǔ)充；本研究對于了解棘禾草螟屬種的起源、進(jìn)

2、化和種群的分化具有重要的研究價值；同時兩者遺傳多樣性的研究對害蟲生物防治和綜合治理工作，種內(nèi)遺傳變異的研究也具有重要的意義。 本文主要從生態(tài)水平、生化水平、分子水平對二化螟和棘禾草螟的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。生態(tài)水平上，本文選用7種常見的禾本科二化螟寄主植物，分別進(jìn)行了寄主的非選擇性、寄主的選擇性和幼蟲趨性“Y”型嗅覺儀研究；生化水平上，本文利用比色法研究了棘禾草螟和二化螟滯育時期糖份和核酸含量的變化，利用PAGE凝膠電泳分析了兩

3、者酯酶同工酶的差異，并采用SDS-PAGE凝膠電泳比較了兩者全蛋白的不同；為了得到可靠的分子證據(jù)，本研究首先建立了最優(yōu)化的RAPD反應(yīng)體系，利用該反應(yīng)體系，選用適宜的引物，采用RAPD聚類分析方法，本研究分析了二化螟和棘禾草螟種間及種內(nèi)的遺傳多樣性差異；同時在實驗中，本研究采用mt-DNA測序技術(shù)，分析了線粒體Cytb和COⅡ兩個基因的序列。 研究結(jié)果表明：生態(tài)水平上，棘禾草螟能以禾本科植物水稻、小麥、玉米、甘蔗、茭白、蘆葦和荻

4、作為寄主。七種寄主植物飼喂棘禾草螟發(fā)育總歷期均長于二化螟發(fā)育總歷期；棘禾草螟和二化螟對寄主植物荻、蘆葦和茭白都存在明顯的趨性，與清水對照存在顯著的差異。棘禾草螟對荻的趨性最強(qiáng)，蘆葦次之，茭白最弱。二化螟對茭白有很強(qiáng)的趨性，而在蘆葦和荻之間沒有明顯差異；生化水平上，總糖測定表明，棘禾草螟和二化螟滯育后其5齡幼蟲的總糖含量要明顯低于6齡幼蟲的總糖含量，糖原測定表明，棘禾草螟糖原含量和二化螟糖原含量在滯育后5齡和6齡相差不顯著，棘禾草螟和二化

5、螟糖原含量總體趨勢均不斷降低，海藻糖測定表明，從上一年12月份到次年1月、2月，海藻糖的總體水平?jīng)]有明顯的變化，推測棘禾草螟和二化螟的糖醇積累型屬于海藻糖積累型。同期同齡滯育的棘禾草螟和二化螟DNA含量沒有顯著的差異，棘禾草螟滯育幼蟲的DNA含量要高于二化螟的DNA含量，滯育期間棘禾草螟和二化螟RNA含量變化差異較大，不同年份之間沒有明顯的規(guī)律。二化螟不同的發(fā)育階段其酯酶同工酶之間有一定的差異，聚類分析表明，二化螟和棘禾草螟的不同個體間

6、可以完全分開，遺傳距離D=1.000-2.297，其遺傳相似性指數(shù)I為0.101-0.367。棘禾草螟全蛋白在3齡、4齡和5齡出現(xiàn)了較為明顯的變化。二化螟3齡、4齡和5齡蛋白質(zhì)帶型沒有明顯的變化，三者之間的帶型相似；分子水平上研究結(jié)果表明，棘禾草螟的遺傳多樣性要小于二化螟的遺傳多樣性；群體內(nèi)二化螟的遺傳變異程度要大于棘禾草螟的遺傳變異程度；武漢地區(qū)的二化螟和棘禾草螟種群間的基因遺傳多樣性指數(shù)0.2714要小于簰洲灣地區(qū)的兩者之間的基因遺

7、傳多樣性指數(shù)；通過UPGMA聚類分析可以看出，棘禾草螟和二化螟在種群間能夠很好的區(qū)分開來。對Cytb基因進(jìn)行測序后發(fā)現(xiàn)，棘禾草螟和二化螟的Cytb基因序列與亞洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）的相似性最高。兩者Cytb基因之間共出現(xiàn)37個變異位點，約占Cytb基因核苷酸總數(shù)的8.55％。棘禾草螟和二化螟的遺傳距離很小，棘禾草螟和二化螟之間有極近的遺傳關(guān)系。COII基因測序表明兩者之間共出現(xiàn)46個變異位點，約占核苷酸總數(shù)的