大螟不同種群的遺傳分化及蛀稈螟蟲的DNA條形碼分析.pdf

1、本研究采用DNA條形碼技術，對11個不同地理種群大螟、兩省市共6種不同寄主上采集的大螟，以及9種不同蛀稈螟蟲進行了遺傳分化研究，以期弄清多食性蛀稈螟蟲的種群分化，以及利用DNA條形碼技術進行蛀稈螟蟲物種鑒定的方法和可行性，為作物害蟲監(jiān)測治理提供技術支撐。具體工作及研究成果總結如下。
　　1、大螟不同地理種群的遺傳分化
　　本研究運用DNA條形碼技術，利用已有資料設計特異性引物，以DNA為模板，對廣西南寧武鳴、廣東廣州、江西責

2、溪、貴州貴陽花溪、安徽合肥、湖北武漢、湖南長沙、江蘇南京、四川青白江、河南原陽、浙江金華這11個地方的水稻大螟進行線粒體基因克隆，均得到預期的709bp長度的COI片段，經(jīng)NCBI序列比對后，確認其為所需片段。對各種群的遺傳距離、固定系數(shù)(Fst)、系統(tǒng)發(fā)育樹及遺傳距離與地理距離的相關性進行分析發(fā)現(xiàn)，貴州貴陽花溪與廣東廣州、廣西南寧武鳴種群之間的遺傳距離(0.01)均較小，而其他兩兩種群之間的遺傳距離在0.3～0.43之間;各種群中性檢

3、驗結果為:貴州貴陽花溪及四川青白江種群表現(xiàn)為種內的遺傳差異性，廣西南寧武鳴種群表現(xiàn)出極顯著的種內差異，其他種群內部則無顯著性差異;而固定系數(shù)Fst及其P值檢驗表明，長江上游種群與長江中游及長江下游種群之間的遺傳分化水平很高，其兩兩之間的Fst值均大于0.25，而長江中游及長江下游種群之間的遺傳分化水平除去湖南長沙與江蘇南京之間很高外，其余均表現(xiàn)為中等偏下水平，長江上、中游各地理分布中，同處同一地理區(qū)域的種群之間也存在遺傳分化水平很高的情

4、況;聚類分析中，廣西南寧武鳴及貴州貴陽花溪水稻大螟只在其中一個分枝中出現(xiàn)，長江中下游地區(qū)的種群則交錯分布，沒有明顯的聚類規(guī)律，四川青白江種群僅在其中的一個分枝中出現(xiàn)，說明四川種群與其他地方的遺傳分化水平較高，廣西南寧武鳴、貴州貴陽花溪種群也與其他種群表現(xiàn)出較高的遺傳分化水平;Mantel Test結果表明各地理種群的遺傳距離與地理距離之間沒有關系。
　　2、不同寄主上大螟的遺傳分化
　　實驗選用兩個不同地方不同寄主植物上的大

5、螟作為實驗樣本，分別對江蘇吳江水稻、稻茬、牛筋草、稗草、香根草五個寄主材料上的大螟及湖北水稻、茭白兩個寄主上的大螟進行遺傳分析，結果表明，各寄主植物上的大螟之間沒有遺傳分化，江蘇吳江5個寄主材料上的基因流為14.24，說明各寄主材料上大螟之間的基因交流非常豐富;NJ進化樹也顯示湖北2個寄主上的大螟種群之間，單倍型交錯分布，無遺傳分化。討論認為，不管是距離較近的寄主植物間還是距離較遠的寄主間，其上的大螟均表現(xiàn)出無遺傳分化，這可能與水稻生長

6、期與大螟發(fā)生期不完全吻合、寄主植物多樣、轉移為害較重有關。
　　3、蛀稈螟蟲不同種的遺傳分化
　　運用DNA條形碼技術，在本實驗室前期研究的基礎上，又對大螟、二化螟、甘蔗白螟、黃紋髓草螟、蘆苞螟、桃蛀螟、條螟、玉米螟、棘禾草螟等9種不同的蛀稈螟蟲進行了編碼研究。構建了9種蛀稈螟蟲的NJ進化樹，發(fā)現(xiàn)各物種均能正確的分為不同的聚類，同時顯示出不同物種之間的系統(tǒng)親緣關系。結合前期的實驗將數(shù)據(jù)進行了整合。討論認為，DNA條形碼技術能

7、夠達到對蛀稈螟蟲進行物種準確分類的目的，能夠建立成為一種田間調查不同蟲態(tài)的有效鑒定方法，本研究提供的11種蛀稈螟蟲的COI編碼序列，可以用于田間主要蛀稈螟蟲的鑒定。
　　綜上所述，本實驗共采集不同地區(qū)和寄主上的大螟276頭，其他蛀稈螟蟲9種84頭，利用已有的線粒體DNA特異引物，克隆獲得360條不同蛀稈螟蟲的COI基因片段。對11個不同地理種群和6種不同寄主上的大螟進行遺傳分化分析，發(fā)現(xiàn)除廣西及責州等個別地理種群有一定的遺傳分化外