我国禾谷缢管蚜微卫星位点扩增稳定性及遗传多样性

为筛选用于我国禾谷缢管蚜种群遗传学研究的微卫星位点,从8个省(市)共9个地区采集282头试虫,采用微卫星PCR产物荧光标记与自动扫描分型方法,研究了8个欧洲禾谷缢管蚜微卫星位点在试虫个体中的扩增稳定性和遗传多样性。结果显示:位点R1.35在9个种群中均不能扩增;位点R5.29b只在7个种群的少数样本中能扩增;位点R2.73、R3.171、R5.10、R5.138、R5.50和R6.3在各种群中均能稳定扩增,这6个位点的无效等位基因频率为0.0044~0.2663,平均等位基因数为2.9~9.3个,观测杂合度为0.047~0.912,其中位点R6.3具有较低的观测杂合度(0.047)和等位基因数(2.9),不适合用于种群遗传多样性研究,而位点R2.73、R3.171、R5.10、R5.138和R5.50均具有较高的杂合度和等位基因数,可用于我国禾谷缢管蚜的种群遗传学研究。     

死亡植株对新疆野苹果种群遗传多样性的影响

新疆野苹果（Malus sieversii）为国家二级保护植物和重要的野生果树种质资源。选取遭受小吉丁虫等病虫害破坏最为严重的新源县种群为对象,利用微卫星（SSR）标记死亡植株和存活植株的基因型,对比两者间的遗传差异,探究树木死亡对新疆野苹果种群遗传多样性的影响。结果表明：（1）死亡植株与存活植株间没有显著的遗传分化,这说明新疆野苹果植株死亡不存在遗传相关性,为随机死亡过程;（2）树木死亡对新源县种群的遗传结构未产生重大影响,遗传多样性水平仅轻微减小,但丢失了许多低频度等位基因;（3）未来的监测和评价中,等位基因数（Na）比遗传多样性指数能更有效地反映新疆野苹果遗传资源变化。     

禾谷丝核菌基因组SSR标记的开发及评价

群体遗传学研究对于了解病原菌的流行、变异及进化规律具有重要意义。但是到目前为止,对小麦纹枯病菌禾谷丝核菌群体遗传结构的了解并不深入,缺乏有效的SSR标记是主要原因。本研究根据禾谷丝核菌全基因组序列进行了微卫星位点搜索并设计SSR引物,通过电泳筛选和测序验证,最终筛选出12个多态性较好且稳定可靠的SSR标记。利用这些标记对收集自我国安徽、江苏、河南三省的23个禾谷丝核菌菌株进行了多态性分析,结果发现禾谷丝核菌基因组中长片段微卫星位点较少。12对引物扩增出的等位基因数平均为6.1个,期望杂合度平均为0.651,观测杂合度平均为0.508,表明这些标记具有较高的多态性,能够满足禾谷丝核菌群体遗传学研究需要。本研究为进一步进行禾谷丝核菌的多样性、群体遗传结构分析及进化学研究提供了有效工具。     

中国疫区内苹果蠹蛾微卫星位点的扩增稳定性及遗传多样性

为揭示欧洲苹果蠹蛾微卫星位点在中国苹果蠹蛾群体遗传学研究中的有效性,以12对微卫星引物对采自中国主要疫区新疆、甘肃、黑龙江的8个苹果蠹蛾地理种群的120头个体在各位点的遗传多样性及扩增稳定性进行研究。所选取的12个微卫星位点中,有8个能够稳定扩增,各位点在大多数种群中均显示偏离哈迪-温伯格平衡,各位点上的平均等位基因数量为3.750～12.500,平均观察杂合度Ho为0.025～0.783,平均期望杂合度He为0.284～0.892。位点Cp2.P和Cp4.56分别具有较低的观察杂合度(0.109、0.025)和较高的近交系数Fis(0.806、0.954),说明这2个位点上的杂合子非常缺乏,其余6个位点均具有较高的杂合度水平和等位基因数量,适用于中国疫区内苹果蠹蛾微卫星分子标记研究。     

烟蚜茧蜂基因组中微卫星分布特点及分子标记开发

为明确寄生性天敌烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis基因组中的微卫星分布特点并开发其分子标记,基于烟蚜茧蜂基因组草图,利用生物信息学方法分析其微卫星的分布特点并开发微卫星位点,采用PCR技术对获得的位点进行验证,获得高分辨率的分子标记位点。结果表明,烟蚜茧蜂基因组中共有360 199个微卫星,平均分布密度为1 787.93个/Mb,单碱基微卫星数量最多,占微卫星总数的81.46%,其中片段短于20 bp的微卫星居多,而数量最多的是单碱基（A）_n,其次是二碱基的（AT）_n和（AC）_n,以及三碱基的（AAT）_n和（ATC）_n。选取设计的45对微卫星引物进行PCR扩增,其中有21对引物能稳定扩增出清晰的条带。基于烟蚜茧蜂山东泰安种群24个个体的遗传多样性检测结果显示,筛选出的21个微卫星位点的平均观测杂合度、期望杂合度和多态性信息含量分别为0.48、0.57和0.50,其中位点S6的多态性最低,多态性信息含量为0.04,另有4个位点S12、S20、S29和S35显著偏离哈迪-温伯格平衡。结合PCR验证结果和遗传多样性分析结果筛选和开发出16个烟蚜茧蜂的有效微卫星位点,可作为有效的分子标记用于烟蚜茧蜂种群遗传学研究。     

刺槐叶瘿蚊群体微卫星分析中样本量对遗传多样性指标的影响

采用微卫星标记进行刺槐叶瘿蚊群体遗传研究时,群体的样本量对遗传多样性指标准确性有一定影响。鉴于此,本实验设置了12个样本量梯度,统计分析在刺槐叶瘿蚊微卫星分子标记研究中,不同样本量对遗传多样性参数的影响,探讨刺槐叶瘿蚊群体遗传结构研究中所需的最适样本量。结果表明,样本量与平均等位基因数、平均有效基因数呈正相关,与平均观测杂合度、平均期望杂合度及内氏遗传多样性指数呈中度相关;在进行刺槐叶瘿蚊群体遗传结构的研究时,最适参数为期望杂合度和内氏遗传多样性指数,最小样本量为20。     

新疆天山马鹿(Cervus elaphus songaricus)南山种群遗传多样性研究

为了解天山马鹿南山种群的遗传多样性,选用5对微卫星标记引物,利用PCR扩增,用非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳、银染法显色,对天山马鹿南山山区冬季采集的255份马鹿粪便进行了检测,统计了该种群的基因频率(P)、有效等位基因数(Ne)、群体杂合度(He)、多态信息含量(PIC)。结果表明:255份粪便DNA分属111个体;种群平均等位基因4.40±0.90;平均有效等位基因数3.7391±0.1998;平均多态信息含量0.6825±0.0083;平均期望杂合度0.7257±0.0001;平均观察杂合度0.894±0.0214。整个种群没显著偏离Hardy-Weinberg平衡,种群固定系数Fis为-0.232。从此可见,天山马鹿南山种群具有比较丰富的遗传多样性。     

黄淮麦区小麦全蚀病菌群体的遗传多样性分析

为了解小麦全蚀病病菌的群体组成和遗传多样性,采用8对多态性较好的微卫星标记,对我国黄淮麦区的116个小麦全蚀病菌株进行了分析。8个SSR标记的平均等位基因数为4.25个,多态性信息含量的平均值为0.66。供试菌株的平均有效等位基因数和基因遗传多样性指数分别为1.46和0.27,漯河群体的遗传多样性水平最高,周口群体最低。不同群体间遗传距离均较小,为0.0199~0.1153,其中徐州和周口群体间的遗传距离相对较大,而周口和驻马店群体间的遗传距离相对较小。分子方差分析结果显示,小麦全蚀病菌群体间和群体内均存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的10%,群体内遗传变异占90%。6个群体间的基因流为3.5。根据SSR多态性,对来源不同菌株的UPGMA聚类分析结果显示,小麦全蚀病菌群体结构与地理来源有一定的关系。     

中国柑橘大实蝇遗传多样性分析

利用4对微卫星引物对采自中国7省市的18个柑橘大实蝇地理种群进行标记,并进行遗传多样性分析。结果表明,从供试柑橘大实蝇地理种群检测到的等位基因数为19~30个,平均为23.06个,且4个微卫星位点(Bp125、BcuF 1.6、Bcac 5.10、Bcac 6.10)的等位基因数分别为7、14、9、8个。对18个柑橘大实蝇种群的哈迪—温伯格平衡测试结果显示,其卡方值的变化范围为5.582~∞,各种群间差异显著(变化范围为0.000~0.694)。表明中国柑橘大实蝇种群的遗传多样性较高,且不同种群间存在较大的遗传分化。     

甘肃省苹果蠹蛾不同地理种群遗传多样性分析

为探明苹果蠹蛾不同地理种群的遗传变异、种群分化及传播扩散情况,利用9对微卫星引物对甘肃9个不同苹果蠹蛾地理种群的遗传多样性进行了研究。应用POPGENE 1.32和NTSYSpc 2.1软件分析表明:9对引物共检测到21个多样性位点,多态性百分比为95.45%;9个不同地理种群的观测等位基因为1.954 5,有效等位基因为1.741 3,Nei氏指数为0.411 3,Shannon指数为0.592 7±0.147 2;遗传相似度在0.325 8~0.817 0范围内。UPGMA聚类分析表明甘州、金塔种群聚为一支,与肃州种群合为一支;临泽种群与总寨种群聚为一支;七里河与敦煌种群聚为一支;高台与民勤种群聚为一支,各分支间的遗传分化系数Fst分别为0.795 0、0.531 4、0.857 9、0.598 0。Mantel检测表明,种群间的遗传距离与地理距离无显著相关性。研究表明,甘肃苹果蠹蛾种群的遗传多样性较低,遗传变异主要来自种群内部,种群之间的基因交流较少,在甘肃省的传播以人为被动传播扩散为主。     

基于高通量测序检测甜菜生尾孢中真菌病毒多样性

为明确甜菜生尾孢Cercospora beticola中真菌病毒的多样性,2020年自新疆维吾尔族自治区、内蒙古自治区、黑龙江省和北京市采集感染褐斑病甜菜病叶,鉴定获得78株甜菜生尾孢菌株,运用高通量的宏转录组测序技术检测甜菜生尾孢所携带的真菌病毒种类;将分离到的甜菜生尾孢按照菌落生长表型分为4组,进行宏转录组测序,将得到的序列经过拼接、聚类和基因功能注释,筛选出真菌病毒相关同源序列。序列分析结果显示,4组样品共比对到6个真菌病毒科,包括双分体病毒科Partitiviridae、双核糖核酸病毒科Birnaviridae、低毒病毒科Hypoviridae、裸露RNA病毒科Narnaviridae、泛欧尔密病毒科Botourmiaviridae和转座病毒科Metaviridae,以及未分科的负义单链RNA病毒。研究结果丰富了甜菜生尾孢真菌病毒资源库。     

上行效应与下行效应在番茄潜叶蛾防控中的应用

番茄潜叶蛾Tuta absoluta源自南美洲,是一种具有恶性入侵性、暴发性和毁灭性的害虫。该害虫自2017年入侵我国新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州,目前已在我国云南、贵州和四川等近20个省（区）相继发生,对番茄等茄科类作物造成严重威胁,亟需开展害虫综合治理研究与田间应用。该文基于土壤-作物-害虫-天敌互作系统中上行效应与下行效应的生态学原理,综述土壤氮素、根际微生物、作物抗性、作物和非作物多样性以及天敌昆虫在番茄潜叶蛾种群控制中的作用,对番茄潜叶蛾综合防控进行展望。     

Development and application of new molecular markers for analysis of genetic diversity in Verticillium dahliae populations

The aim of this study was to develop new polymorphic markers for analysis of genetic diversity in the fungal soilborne plant pathogen Verticillium dahliae. Twelve polymorphic markers (five microsatellites and seven polymorphic sequences) were developed from a genomic library enriched for microsatellites. Screening of polymorphic loci was done using a collection of 25 V. dahliae isolates of diverse geographic origins, host sources and vegetative compatibility groups (VCGs). Three methods were used to score alleles: polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), sequencing of PCR‐amplified loci, and capillary electrophoresis. The new markers were used to assess genetic differentiation between isolates associated with different host plants. Two collections of isolates were analysed, obtained from artichoke (30 isolates) and potato (20 isolates) from crops grown in rotation located in the same area in eastern‐central Spain. The resolution of genetic differentiation between these two collections using the new markers was compared to that provided by other often‐used markers (SCARs and VCGs). Sequence analysis of the alleles proved to be the most unambiguous technique for scoring microsatellite data. The relatively high genetic differentiation observed between isolates from different crops (genetic differentiation coefficient, G_ST = 0·24) and their high genotypic diversity suggest a divergence between V. dahliae from artichoke and potato. It is hypothesized that evolution of V. dahliae from the local resident population in association with the two host crops has occurred. The new markers are useful for resolving population structure within V. dahliae and may contribute to a better understanding of the population biology of this fungus.     

Analysis of Lolium temulentum geographical differentiation by microsatellite and AFLP markers

The genetic diversity and relationships of 48 Lolium temulentum accessions derived from eight countries (Morocco, Egypt, Tunisia, Italy, Ethiopia, Pakistan, Nepal and Japan) were analysed using seven microsatellite and 44 AFLP polymorphic loci to investigate the origin and distribution of genetic variation. Cluster analysis was performed using the unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA) based on the simple matching coefficient of similarity. Nei's gene diversity (h) and the coefficient of gene differentiation (G_st) were calculated. The results from microsatellite analysis indicated that accessions from the same country did not always cluster together, probably because of the limited number of loci used. In contrast, AFLP clearly separated clusters between countries and/or regions; Pakistan–Nepal complex, the Mediterranean region, Ethiopia and Japan. The h value was much higher for microsatellite than for AFLP analysis, indicating that microsatellites are the more variable markers. For AFLP analyses, h values were highest in accessions from Pakistan–Nepal complex, and from the Mediterranean region. These are in agreement with proposals that the origin of L. temulentum lies between the South-western Asia and the Mediterranean basin. The clear groupings of accessions from each country and/or region with high G_st (0.688) indicate that exchange of seeds between them is limited.     

我国玉米螟优势种的研究

1977—1984年,通过形态鉴定、生殖隔离试验、性信息素活性反应及其化学成份分析等四种方法,明确我国玉米螟优势种是亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenee),而不是欧洲玉米螟O.nubilalis(Hubner)。亚洲玉米螟主要分布在我国东半壁黑龙江至广东的广大地区,是玉米、谷子、高粱等作物的大害虫。欧洲玉米螟分布于新疆(伊宁),为害玉米,并在内蒙古(呼和浩特)、宁夏(永宁)和河北(张家口、芦台)一带与亚洲玉米螟混生(仍以亚洲玉米螟为主),多寄生于苍耳和大麻。     

棉铃虫种群的地理型分化和区域性迁飞规律

对棉铃虫地理种群的遗传变异、滞育性状和抗寒性分化等的系统研究表明,我国棉铃虫由热带型、亚热带型、温带型和新疆型4个地理型组成,各地理型对华南地区、长江流域地区、黄河流域地区和新疆地区的气候环境具有高度专化适应性。受东亚季风影响,5～7月份温带型1代和2代棉铃虫成虫随偏南风向北迁移,可迁入山西北部、河北北部、辽宁等非越冬区的中温带地区。温带型3代和4代棉铃虫于8月中旬以后,随偏北风向南回迁。成虫种群密度过大和所处的不良环境是引起迁飞的主要原因。     

新疆地区首次发现绿盲蝽严重为害农作物

2014年7-8月, 在新疆昌吉州玛纳斯县和阿勒泰地区布尔津县见绿盲蝽高密度种群, 玛纳斯县棉花、葡萄等作物上绿盲蝽为害严重, 这是新疆地区绿盲蝽为害农作物的首次报道。