棉铃虫膨胀线粒体基因组的鉴定与分析

以已公布的棉铃虫线粒体DNA序列对来自4头棉铃虫雄蛹的DNA的三代测序数据进行筛选,获得了11条与线粒体DNA有同源性的三代read序列,并根据其中的read 66003鉴定出了一种膨胀的线粒体基因组。该线粒体基因组大小为27 113 bp,其保守区域包含13个蛋白编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因以及1个AT富集区,与已公布的棉铃虫线粒体基因组的结构相似。膨胀区域位于cox1基因编码区内部,大小为11 467 bp,经预测含有一个完整的真核基因(依赖ATP的RNA解旋酶)以及多种转座元件的片段,但与线粒体DNA无同源性,也无I类或Ⅱ类内含子存在的证据。对田间和室内棉铃虫DNA样品的PCR扩增未能检测到膨胀线粒体基因组的存在。以上结果表明膨胀片段可能是细胞核DNA序列通过偶然的水平转移事件而整合到线粒体基因组中的,且该种膨胀方式的发生概率极低。本文报道的膨胀线粒体基因组为日后动物线粒体基因组学的研究提示了一种独特的变异方式。     

棉铃虫雌成虫对16种植物的产卵偏好性及幼虫取食后的生存表现

为研究棉铃虫成虫寄主偏好性和幼虫取食后生存表现之间的关系,明确两者在决定寄主过程中的作用,我们测定了交配后的棉铃虫雌成虫对16种植物(棉花、玉米、大豆、花生、番茄、辣椒、茄子、烟草、黄瓜、胡萝卜、西芹、杨树、月季、菠菜、包菜、大葱)的产卵偏好性和幼虫取食这些植物嫩叶后的存活和发育情况。棉铃虫雌成虫选择在烟草、茄子、棉花、胡萝卜、番茄、辣椒、玉米、西芹、大豆和花生等10种植物上产卵,但只有取食西芹、烟草、番茄、大豆、棉花和胡萝卜等6种植物叶片的初孵幼虫能够完成幼虫阶段的生长发育、化蛹并羽化,且取食植物嫩叶的幼虫的存活率、发育历期、蛹期和蛹重均差于取食人工饲料的幼虫。以上结果表明,棉铃虫雌成虫产卵寄主与其幼虫取食寄主之间存在并非一一对应的关系,幼虫的生存表现限定了棉铃虫的寄主范围。     

烟粉虱抗、感杀虫剂品系内生菌群落的差异分析

本研究对B型和Q型烟粉虱的吡虫啉或吡丙醚的抗、感品系进行16SrRNA细菌多样性测序分析,以明确内共生菌的种类和数量与烟粉虱生物型和抗性的关系。结果表明Candidatus Nitrososphaera、Bacillus、Sphingobium只在Q型烟粉虱中存在,而Candidatus Hamiltonella、Lactobacillus、Helicobacter等只在B型烟粉虱中存在,说明这些内共生菌可能与烟粉虱B、Q两种生物型的分化有关;内共生菌Rickettsia、Candidatus Portiera、Candidatus Hamiltonella、S24-7、Prevotella等在烟粉虱的新烟碱类杀虫剂吡虫啉抗性品系中明显多于敏感品系,其可能与烟粉虱对吡虫啉的抗性有关;在对保幼激素类似物杀虫剂吡丙醚的抗性品系中,Candidatus Hamiltonella-OTU7、Candidatus Portiera-OTU5、Candidatus Portiera-OTU190、Rickettsia-OTU4、Rickettsia-OTU2的数量明显多于敏感品系,说明这些内共生菌可能与烟粉虱对该类药物的抗性有关。     

棉铃虫和烟青虫初孵幼虫对植物顶尖嫩叶的偏好性差异

棉铃虫和烟青虫是一对除寄主范围以外差异极小的近缘种,目前初孵幼虫取食选择对决定两者寄主谱所起的作用尚不明确。为此,本试验选取16种植物(烟草、番茄、辣椒、茄子、棉花5种是共同寄主;月季、菠菜、甘蓝、大葱4种是非寄主;玉米、大豆、花生、黄瓜、胡萝卜、西芹、黑杨7种是棉铃虫寄主),在培养皿两侧分别放入植物顶尖嫩叶和滤纸对照,在中间放置初孵幼虫进行选择,每隔10min观察记录一次结果,持续24h,2h后选择结果呈稳定趋势。结果表明棉铃虫初孵幼虫取食选择范围广,选择玉米、茄子、烟草、大豆、黄瓜、胡萝卜、菠菜、番茄、棉花、西芹、花生、辣椒、大葱这13种植物,这些植物除菠菜和大葱外均为已报道的棉铃虫寄主植物。而烟青虫初孵幼虫取食选择范围窄,选择甘蓝、大豆、烟草、茄子、西芹、番茄6种植物,其中烟草、茄子和番茄为已报道的烟青虫寄主植物。此外,棉铃虫初孵幼虫在除甘蓝外其他植物上的选择率均高于烟青虫,其具备取食多种植物的能力。两者初孵幼虫取食选择对确定各自寄主谱范围做出了重要贡献,但不能完全限定寄主谱,其仍然具备取食寄主谱以外其他植物的能力。     

微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)

微卫星 ,即简单重复序列 (SSR ,1～ 6个碱基单元 ) ,广泛存在于基因组中 ,具有丰富的多态性。本文对SSR的起源与可移动因子 (如逆转录转座子 )之间的联系进行了探讨和分析 ,表明许多SSR的起源与逆转录转座子有关。同时分析了SSR在基因表达、染色质的结构、重组、DNA的复制和细胞周期等方面的重要作用 ,结果表明SSR是使有机组织的正常生长和保持种族特异性的重要DNA片段。就SSR的进化机制而言 ,跳跃复制和重组是产生SSR变异的内因 ;相反 ,通过不同形式的自然选择使得SSR广布于整个基因组 ,并且限定重复片段大小的上、下限临界值以及位点专一性变异和群体差异