应用不同分子标记鉴别入侵广州草地贪夜蛾的寄主型

【目的】利用不同分子标记对入侵广州的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda进行寄主型鉴定,以便监测虫源扩散规律以及预测预警虫情。【方法】对采集自广州花都玉米植株的草地贪夜蛾,利用3个COI基因标记COI-A、COI-B和COI-C,以及Tpi基因标记进行鉴定,并对结果进行比较。【结果】序列比对和寄主型分析显示,COI-A、COI-B和COI-C标记鉴定到入侵广州的草地贪夜蛾为已报道的水稻型,且COI-A标记鉴定到草地贪夜蛾与黏虫Mythimna separate的杂合子。基于Tpi基因的标记鉴定到入侵广州的草地贪夜蛾为玉米型,且在第126和第127位碱基为GA/AT杂合。【结论】COI-A标记具有较强的物种鉴别能力,能够鉴定到草地贪夜蛾与其他近源种的杂交事件;Tpi标记可用于鉴定草地贪夜蛾寄主型。2个标记结合相互验证可以提高准确率。开发微卫星标记或者寄主取食功能性基因标记可以实现寄主型的精准鉴定。     

不同寄主饲养草地贪夜蛾的遗传分析

【目的】鉴定入侵四川省草地贪夜蛾的亚型，使用不同寄主饲养，初步探索其遗传特征。【方法】利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因（cytochrome coxidase subunitⅠ，COⅠ），以及位于Z染色体上的磷酸甘油醛异构酶基因（triose-phosphate isomerase,Tpi）2个分子标记对采集自中国四川省的草地贪夜蛾进行遗传分析。【结果】基于COⅠ基因的鉴定结果显示50份采集自四川的草地贪夜蛾样品均为“玉米型”；后续使用人工饲料、玉米和水稻幼苗3种寄主植物分别连续喂养至第三代发现，人工饲料和玉米幼苗喂养的草地贪夜蛾均为“玉米型”，取自水稻幼苗的草地贪夜蛾样品则部分出现“水稻型”；而基于Tpi基因的分析表明所有样品均为“玉米型”。第6代样品鉴定结果显示，水稻幼苗的草地贪夜蛾样品中基于COⅠ基因鉴定出的“水稻型”增多，并且部分样品的Tpi基因鉴定为“水稻型”，而取自人工饲料和玉米幼苗的草地贪夜蛾样品均为“玉米型”。【结论】采集的入侵四川省的草地贪夜蛾可能并不是单一的亚型，部分存在“杂合型”。草地贪夜蛾的主要寄主植物玉米、水稻等在四川省均有种植，厘清该虫的遗传特征，可为农...     

入侵重庆地区的草地贪夜蛾种群生物型鉴定

草地贪夜蛾是一种跨国迁飞性农业重大害虫,目前已在重庆的巫山、巫溪、云阳、北碚、潼南等地区出现并有迁飞的趋势.利用两个分子标记基因COI和Tpi对重庆地区采集的样本进行遗传特征比较,结果表明COI基因的亚型全为"水稻型",而Tpi基因的亚型既有"水稻型"又有"玉米型",说明入侵到重庆地区的草地贪夜蛾来源可能并不单一,暗示了重庆地区的草地贪夜蛾有可能存在分化为"水稻型"的风险.分析了入侵重庆地区的草地贪夜蛾相关的遗传特征,其结果不仅有助于认识草地贪夜蛾在中国大面积迁飞过程中发生的种群差异变化,也有利于农业部门根据重庆地区的地理环境属性,开展有针对性的监测防控工作.     

西北地区草地贪夜蛾种群遗传多样性分析及治理策略

旨在明确甘肃省草地贪夜蛾的入侵来源,并制定科学有效的防控对策。基于mtCOI基因分子标记分析中国草地贪夜蛾不同生态区8个省12个地理种群276个样品的遗传多样性指数、遗传分化系数及基因流等。结果表明,甘肃省草地贪夜蛾种群的单倍型多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.133～0.157与0.133～0.317,均低于中国周年繁殖区广东、广西、云南种群的0.157～0.819与1.033～7.705;所有种群的Tajima’s D中性检验和Fu’s F检验结果均为负值,表明草地贪夜蛾入侵中国后经历了明显的种群扩张事件。四川种群与其他种群遗传分化显著,62个种群间存在中等程度以上的基因交流。陕西略阳、陕西宁强、甘肃徽县、甘肃成县种群的有效迁入个体数和有效迁出个体数之和分别为11 860.66、11 708.65、10 878.66和10 379.32,在中国草地贪夜蛾的基因交流过程中具有中继站的作用,表明陕南汉水谷地为中国草地贪夜蛾西线北迁入侵西北的主要通道。     

石林县玉米田草地贪夜蛾幼虫种群动态及玉米品种抗性研究

【目的】明确草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda (J. E. Smith)]种群动态及发生规律、筛选具有抗虫性的玉米种质资源,有助于对其进行有效防控。【方法】通过5点取样法对30个玉米品种进行了定期、定点、定株的田间系统调查,记录草地贪夜蛾幼虫种群数量、为害部位和龄期,明确幼虫种群数量动态、垂直分布动态、空间分布型及不同玉米品种对草地贪夜蛾种群的抗性。【结果】草地贪夜蛾在玉米整个生育期均能造成危害,抽雄期种群数量达到最高,随着果穗成熟种群数量逐渐减少;不同玉米品种上草地贪夜蛾幼虫种群数量消长趋势大体一致,但发生数量存在差异。不同玉米生育期,幼虫种群在玉米上的垂直分布情况不同,喇叭口期为害上部心叶,抽雄期及以后为害雌穗及其苞叶。草地贪夜蛾种群在玉米抽雄期呈聚集分布,聚集原因为自然因子引起,其他生育期呈均匀分布,总体上呈聚集-扩散-聚集的趋势。受害最轻的品种瑞白6号与受害最重的品种TR151之间的虫情指数相差3.5倍以上。【结论】草地贪夜蛾在玉米整个生育期均能造成危害,发生高峰期为8月上旬玉米抽雄期;不同玉米品种草地贪夜蛾种群数量存在显著差异。研究结果可为石林县草地贪夜...     

烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的ISSR比较分析

【目的】对烟粉虱复合种中2种入侵性较强的生物型烟粉虱B型和Q型的群体遗传结构进行比较研究,揭示其入侵机制并对其管理提供依据。【方法】采用简单序列重复区间扩增（ISSR）标记,以温室白粉虱以及浙江非B/Q型为对照种群,对世界各地16个烟粉虱B型种群和4个烟粉虱Q型种群的遗传结构进行分析。【结果】遗传多样性分析结果表明,烟粉虱Q型种群的Nei氏基因多样性指数、Shannon信息指数及多态性位点百分比等各项遗传多样性指数均高于烟粉虱B型的相应指数。聚类分析结果提示,ISSR标记能够区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间的系统发育分析。【结论】烟粉虱B型种群遗传多样性高于Q型种群。     

甘肃河西走廊苹果蠹蛾种群遗传分化研究:基于COI基因序列分析

【目的】揭示河西走廊苹果蠹蛾不同地理种群间的联系,分析地理种群间的序列变异、遗传多样性和遗传分化。【方法】采用PCR和基因测序技术,扩增并分析了河西走廊8个地理种群132个苹果蠹蛾个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COI)基因片段,应用DnaSP 5.10计算单倍型多样性指数(Hd)、核甘酸多样性指数(Pi)和Tajima’s D值,采用ZT软件包进行Mantel检验,分析种群间遗传距离与地理距离的相关性,利用软件Arlequin 3.11计算成对种群间的固定系数(Fst)。【结果】在获得的132条序列中共发现了8个变异位点和5个单倍型,其中3个单倍型为种群共享单倍型。总体单倍型多样性指数为0.578,种群内单倍型多样性为0.000~0.700。各种群的Tajima’s D值中性检验符合中性突变,说明河西走廊苹果蠹蛾在历史上没有出现群体扩张,群体大小稳定。Fst值表明,河西走廊苹果蠹蛾种群间具有一定程度的遗传分化,而各地理种群的遗传距离与地理距离无显著的相关性。【结论】河西走廊苹果蠹蛾遗传多样性较低,且地理种群间有一定程度的遗传分化。     

昆虫种群遗传调控和生殖特性干扰及其在草地贪夜蛾防控中的应用前景

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界十大害虫之一,其入侵和为害对我国的农业生产构成了重大的威胁。草地贪夜蛾寄主范围广,对多种化学药剂和转Bt玉米产生抗性,随着抗药性及农药安全问题的加剧,迫切需要新型防治方法。本文对昆虫种群遗传调控技术,如性连锁平衡致死系统、构建杂交不育平衡致死品系,以及干扰昆虫生殖特性的方法,如控制昆虫性别、干扰昆虫生长发育的关键基因、调整性信息素比例等进行了综述。基于草地贪夜蛾玉米型和水稻型2个品系的杂种不育和交配障碍等生殖隔离现象,探讨了种群遗传调控和生殖特性干扰在草地贪夜蛾防控中的应用前景。以昆虫生殖为切入点,为昆虫不育技术在草地贪夜蛾上的应用提供理论依据。     

云南不同地理种群草地贪夜蛾肠道可培养细菌多样性分析

【目的】明确云南不同地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道可培养细菌群落组成及种群间的差异,为草地贪夜蛾肠道细菌多样性及其生物学功能研究提供科学依据,并为解析草地贪夜蛾的环境适应机理打下基础。【方法】采用分离培养法对云南省普洱市澜沧、保山市隆阳、昆明市石林、红河州开远4个不同地理种群的草地贪夜蛾幼虫肠道细菌进行分离培养,结合形态学及16S rDNA测序方法进行细菌种类鉴定。【结果】从云南4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道中共分离获得27株形态、颜色和大小各异的细菌菌株,27株细菌菌株分属4门9科12属19种,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),优势菌属为厚壁菌门肠球菌属(Enterococcus)。其中,澜沧、石林、开远和保山种群分别分离到3门4科6属8种共9株细菌、3门5科6属6种共6株细菌、2门3科4属5种共5株细菌和3门6科6属6种共7株细菌;4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道内均存在肠球菌属和克雷伯氏菌属(Klebsiella)细菌;4个地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道细菌的丰富度指数、Shannon指数、Simpson指数和均匀度指数分别为0.705~1.277、0.969~1.381、0.615~0.635及0.602~0.753。【结论】云南4个不同地理种群草地贪夜蛾幼虫肠道内可培养细菌较丰富,不同地理种群肠道细菌多样性存在差异,但优势菌均为厚壁菌门的肠球菌属细菌,肠球菌属细菌对草地贪夜蛾肠道细菌群落起着决定作用。     

草地贪夜蛾在中国西北地区的迁飞路径

【背景】草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）是联合国粮食及农业组织（FAO）全球预警的重大迁飞性农业害虫,2018年底入侵中国后对玉米等农作物生产构成了严重威胁。远距离迁飞习性是草地贪夜蛾区域性转移危害的生物学基础,其在东亚季风和印度季风流行的气候环境下,可形成纵贯中国东部地区和西部地区的迁飞路线。据连续两年全国普查,草地贪夜蛾沿西线迁飞路线逐代北侵的终点位于我国西北地区的宁夏全境和内蒙古阿拉善左旗。但目前,入侵中国西北地区的草地贪夜蛾的虫源地尚未明确,该害虫在整个中国西部地区的迁飞路径研究也鲜有报道。【目的】阐释驱动草地贪夜蛾迁入中国西北地区的关键气象动力因子,明确该地区首次入侵种群的虫源地所在,精准解析亚洲季风气候背景下草地贪夜蛾的迁飞路径,为建设监测预警体系和指导区域性治理提供依据。【方法】利用2019—2020年草地贪夜蛾在西北地区宁夏的成虫种群动态监测数据和气象资料,采用中尺度气象数值模拟、昆虫迁飞轨迹模型、地理信息系统等技术手段,分析草地贪夜蛾远距离迁飞的大气动力背景场,模拟计算草地贪夜蛾在中国西北地区连续1—3个夜晚的迁飞路径和回推轨迹落点。【结果】7—9月份出现的偏南夏季风是影响宁夏等西北地区草地贪夜蛾不断迁入的关键气象因子,其虫源主要来自于甘肃东南部、四川东部,其次为陕西西部,此外,重庆西南部、云南东北部和山西西部局部也可为西北地区提供一定的虫源。【结论】在偏南夏季风的主导作用下,草地贪夜蛾经由多个夜晚的连续迁飞可构成其在中国西部地区的主要迁飞路径。该路径源自缅甸,自南向北依次经由中国“云南-四川和重庆-陕西和甘肃-宁夏”,最北可达内蒙古。在7—9月份偏南风盛行期提前和风速偏强的气候条件下要加强西北部玉米种植区草地贪夜蛾的监测预警与防治工作。     

广东省鼎湖山国家级自然保护区球孢白僵菌遗传多样性研究

【目的】了解广东省球孢白僵菌Beauveria bassiana的群体遗传结构、基因流、菌株分化、遗传变异和寄主类型,以及与生态环境的相关性,为筛选优良生产菌株提供后备种质资源。【方法】采用SSR分子标记对广东省鼎湖山国家级自然保护区(以下简称"DHS")采集的81株球孢白僵菌进行遗传结构和多样性分析。【结果】使用8对SSR引物扩增81个菌株产生多态位点数为58个,多态位点比率为100%,其中,引物Ba12多态位点数最多(10个)。通过Popgene 32软件包分析发现,DHS球孢白僵菌种群Nei’s基因多样性指数(h)为0.212 6,Shannon信息指数(I_s)为0.348 7,可见其遗传多样性水平较高,群体异质性较强。将群体分别按照寄主和土壤、不同寄主目划分为不同亚群进一步分析,发现土壤亚群遗传多样性水平(h=0.192 5,I_s=0.309 9)略高于寄主亚群(h=0.176 9,I_s=0.278 3),种群间遗传分化程度较弱(N_m=1.662 9,G_(st)=0.130 7);不同寄主目群体间的遗传分化较小且基因流明显。基于UPGMA聚类分析发现,各分支菌株的分布趋势与分离基质、不同寄主目均没有相关性。【结论】DHS球孢白僵菌遗传谱系与分离基质和寄主来源均无明显相关性,不同生态环境和寄主类型的影响共同维持了DHS球孢白僵菌种群内遗传变异的多样性。     

菊黄东方鲀野生和人工选育群体遗传变异的SSR和ISSR分析

利用SSR和ISSR两种分子标记技术,对菊黄东方鲀的人工选育群体(SH)和野生群体(YS)的遗传变异和遗传结构进行了联合分析。SSR分析的结果显示,14个微卫星位点总共获得了146个等位基因,选育和野生群体的平均期望杂合度(He)分别为0.730 0和0.832 3,平均多态信息含量(PIC)分别为0.705 1和0.813 6;ISSR结果显示,选育和野生群体的平均Nei’s基因多样性指数(H)分别为0.267 2和0.282 3,平均Shannon信息指数(I)为0.407 2和0.425 6,表明菊黄东方鲀选育群体的遗传变异程度低于野生群体。此外,两种分子标记遗传分化的结果显示,两个群体的遗传分化指数分别为0.061 9(SSR)和0.061 5(ISSR),表明两个群体已经产生了中等程度的遗传分化。综上,本单位菊黄东方鲀的人工选育群体仍然具有相对较丰富的遗传变异以供进一步的遗传改良。     

基于SSR标记的中国亚洲韧皮杆菌种群结构研究

【目的】亚洲韧皮部杆菌是柑橘黄龙病病原。通过筛选SSR（Simple sequence repeat）位点,分析中国境内亚洲韧皮部杆菌（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’）的群体结构。【方法】根据已报道亚洲韧皮部杆菌基因组上的25个SSR位点,使用中国不同地理来源的样品,对报道的SSR位点进行筛选,找出其中适宜进行中国样品群体结构分析的位点。应用PCR的方法,对收集的中国境内的285个亚洲韧皮部杆菌相应SSR位点进行扩增,聚丙烯酰胺凝胶电泳。所得电泳图导入软件Quantity One 4.5.0读取产物的碱基数。通过PopGen version 1.31软件评估选出的位点和不同地理来源的样品的多态性,分别使用软件Powermarker 3.25和structure 2.3.4进行聚类分析。【结果】共选出5个SSR位点可用于中国种群结构研究,Nei's多样性指数0.1542-0.9556。其中LasA位点多态性最高,有效等位基因数NE=22.5,Nei's多样性指数H=0.9556。通过这5个位点分析中国境内8个不同地理来源的样品,发现云南省样品存在较高多态性,NE=5.7,H=0.6580。8个地理种群间的遗传距离0.0236-0.5786,遗传相似度0.5607-0.9767,广西和四川遗传距离最大,遗传相似度最小。Powermarker软件以UPGMA方法进行聚类分析的结果显示,所有样品分为两个组群,四川和云南为一个组群;福建、浙江、贵州、广东、广西和江西为一个组群。Structure软件分析也得出了相似的结果,云南和四川样品的种群构成较为单一,90%以上个体为同一组群,而其他6个地理来源不同程度的为两个组群的混合。【结论】基于5个SSR位点分析中国境内的Ca. L. asiaticus表明其可能存在两种不同的群体结构,为进一步研究中国柑橘黄龙病的发生和流行规律提供了有价值的线索。     

用第8染色体的SSR标记分析香稻居群遗传多样性

用5对与香味基因连锁的SSR标记对广西种植的香稻、非香地方籼型栽培稻、非香地方粳型栽培稻以及南亚香稻UPRB系列、UPRH系列、B系列共6个居群进行遗传多样性分析。结果表明,6个居群在第8染色体的遗传多样性以南亚香稻B系列居群的最大;聚类表明,南亚香稻居群与广西水稻居群(包括香稻与非香稻居群)各自聚为一类,说明南亚香稻与广西水稻种质在第8染色体上存在遗传差异,证明了南亚香稻类群的独特性。     

基于EST-SSR的广东与广西茶树资源遗传结构和遗传分化比较分析

 【目的】通过揭示茶树资源遗传多样性、遗传结构和遗传分化关系,为资源的有效保护和充分利用提供理论依据。【方法】利用109对核心EST-SSR标记对广东、广西的105份茶树核心资源进行遗传多样性和遗传分化比较分析;同时对广东和广西资源组群间、组群内白毛茶和茶种群间、种群内进行AMOVA分子方差分析,进一步剖析遗传结构,并绘制群体遗传结构图。【结果】109对核心EST-SSR标记共检测到435个等位基因,平均等位基因（NA）3.99个,平均有效等位基因（NE）为2.12,平均Nei's基因多样性（H）为0.59,平均观测杂合度（Ho）为0.32,平均期望杂合度（He）为0.46,平均多态性信息含量（PIC）为0.56。广东茶树资源遗传多样性的上述6个参数均小于广西茶树资源。广东白毛茶NA和H低于广东茶,NE、He、Ho和PIC与茶较为接近;广西白毛茶NA大于广西茶,但是NE、He和H低于茶。F-统计量分析表明白毛茶与茶种群内近交系数（Fis）、种群间近交系数（Fit）和种群遗传分化（Fst）都较低,基因流（Nm）都较高。广东白毛茶与广西白毛茶Fst为0.04,基因交流相对较低为6.26。AMOVA分析显示组群间遗传变异为3.09%,组群内种群间遗传变异为2.22%,种群内遗传变异为94.69%。群体遗传结构显示105份茶树资源可分为3个类群,类群Ⅰ由6份选育品种组成;类群Ⅱ由43份广东资源和16份广西资源组成;类群Ⅲ包括广西36份和广东4份资源。【结论】广东茶树资源遗传多样性程度低于广西。广东白毛茶遗传多样性比广东茶丰富,种群遗传分化低,存在较频繁的基因交流。广东白毛茶遗传多样性低于广西白毛茶,遗传分化相对较高,基因流较低。AMOVA分析显示遗传变异主要分布于广东、广西茶树资源群体内。     

广西普通野生稻遗传多样性中心的确定与核心种质构建

【目的】确定广西普通野生稻Oryza rufipogon Griff.遗传多样性中心,构建普通野生稻核心种质资源,为广西普通野生稻资源保护利用提供参考资料。【方法】利用24对微卫星标记分析来自郁江流域、红水河流域、南流江流域和桂北山区的普通野生稻623份材料的遗传多样性;采用逐步聚类法构建10%和5%的广西普通野生稻核心种质。【结果】24个SSR位点总共检测到114个等位基因。平均等位基因数为4.75,平均有效等位基因数为3.000 1,Shannon信息指数为1.180 1,平均期望杂合度为0.638 8。9个居群遗传多样性指数为:邕宁居群临桂居群扶绥居群容县居群贵港居群平南居群古棚居群五里塘居群博白居群。4个区域的多样性指数为:郁江流域桂北山区南流江流域红水河流域。广西普通野生稻资源5%的核心样本共31份,其中邕宁居群有14份,扶绥居群有12份;邕宁居群和扶绥居群分别占本居群分析样本的5.76%和18.75%,是核心样本的主要来源。【结论】郁江流域是广西普通野生稻多样性中心;邕宁居群的普通野生稻地理分布广、种类丰富,而扶绥居群遗传多样性异常丰富,它们是核心样本的主要来源,也是值得特别关注和重点保护的重要区域。     

异色瓢虫对草地贪夜蛾的捕食行为观察与评价

【目的】探究天敌昆虫异色瓢虫Harmonia axyridis对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的捕食潜力。【方法】在室内条件下评价异色瓢虫成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾1～2龄幼虫的捕食能力,观察并总结异色瓢虫的捕食行为特点。【结果】通过观察,发现异色瓢虫捕食草地贪夜蛾幼虫主要经过静止、搜寻、试探、取食和爬行5种行为,其中异色瓢虫成虫捕食3龄草地贪夜蛾幼虫时出现3对足抱握猎物的现象。异色瓢虫成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾1～2龄幼虫的捕食功能反应符合HollingⅡ模型。异色瓢虫成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾1龄幼虫的日最大捕食量分别为196.08和161.29头,瞬时攻击率分别为1.390 6和1.451 4,处理时间分别为0.005 1和0.006 2 d;异色瓢虫成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾2龄幼虫的日最大捕食量分别为65.36和41.84头,瞬时攻击率分别为1.145 7和1.271 0,处理时间分别为0.015 3和0.023 9 d,即异色瓢虫成虫对草地贪夜蛾幼虫的捕食能力强于4龄幼虫。【结论】异色瓢虫对草地贪夜蛾有一定的潜在控害能力,可用于防控草地贪夜蛾。     

EST-SSR标记应用于麦冬类植物遗传多样性研究

为研究麦冬类植物材料的遗传多样性,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,用8对EST-SSR引物在32份麦冬类植物材料进行扩增检测,并对样本进行聚类分析。结果表明:8对引物的PIC(Polymorphic information content)位于0~0.869,平均值0.567,引物1扩增出最多的等位基因数,占总值的20.41%;遗传距离矩阵研究发现,个体1和个体23间的遗传距离最大为2.48,说明二者遗传分化程度最大,个体18和个体23地理来源虽然不同,但二者间遗传距离最小,表明二者间有一定程度的基因交流现象;同时,居群c(野生杭麦冬)内的平均遗传距离最小为0.03,居群d(阔叶山麦冬)内的平均遗传距离最大为0.93。在聚类分析中,32份材料被分为2大类,在主坐标分析中,32份材料被分为3大类,2种分析结果具有相似性。研究表明EST-SSR标记可以很好地对麦冬类植物材料进行划分。