基于DNA条形码技术的湖南省柑橘主产区实蝇幼虫分子鉴定

为明确湖南省柑橘主产区的实蝇入侵为害现状,从该省7个市(自治州)22个地点收集柑橘蛆果中的幼虫,利用DNA条形码技术对其进行分子鉴定,并以DNA条形码序列作为分子标记探究橘大实蝇Bactrocera minax的20个中国地理种群(湖南省6个组群共16个种群、其它3省市4个种群)以及1个印度地理种群间的亲缘地理关系,分析橘大实蝇在我国的遗传进化关系。结果表明,仅采集自邵阳市城步苗族自治县柑橘蛆果中的5头幼虫被鉴定为蜜柑大实蝇B. tsuneonis,其余21个地点采集的595头幼虫均被鉴定为橘大实蝇。21个橘大实蝇地理种群的平均单倍型多样性为0.75,核苷酸多样性为0.0032,核苷酸差异数为2.13,中国所有地理种群均具有较高的遗传多样性;单倍型网络进化图显示湖南、重庆、贵州种群共享的单倍型H3为原始单倍型,表明其为比较原始的种群;AMOVA分析结果显示种群内个体间遗传变异占总体变异的59.04%,是遗传变异的主要来源;遗传分化结果表明湖南省6个组群间均出现了中度至高度的遗传分化,FST在0.0521～0.7795之间。表明DNA条形码技术可用于蜜柑大实蝇和橘大实蝇幼虫的分子鉴定及其种群遗传进化分析。     

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。     

苹果小吉丁虫微卫星开发及其种群遗传结构分析

为研究苹果小吉丁虫Agrilus mali Matsumura的种群遗传结构,采用磁珠富集法以生物素标记探针(AC)_(12)和(AG)_(12)构建苹果小吉丁虫微卫星文库,根据阳性克隆测序获得的微卫星侧翼序列设计引物,筛选和开发苹果小吉丁虫多态性微卫星标记,并利用开发的微卫星标记对其不同地理种群的遗传结构进行分析。结果显示,从微卫星文库中的300个阳性克隆中筛选得到248个含有微卫星片段的克隆子,阳性克隆率为82.7%,其中完美型微卫星131个,占52.8%;不完美型90个,占36.3%;混合型27个,占10.9%,表明磁珠富集法开发新微卫星标记的效率较高。从获得的248个苹果小吉丁虫微卫星中筛选获得7个多态性微卫星位点,这7个位点在苹果小吉丁虫8个地理种群样本中的等位基因数为10~23个,有效等位基因数为1.674~12.218个,多态信息含量为0.304~0.796。8个苹果小吉丁虫种群的观测杂合度为0.095~0.676,期望杂合度为0.469~0.755,Shannon指数为0.791~1.621,遗传距离为0.071~0.788。采自新疆维吾尔自治区的7个苹果小吉丁虫种群之间遗传相似度较高,但其与辽宁省种群的遗传相似度较低。     

青藏高原地区青稞茎基腐病病原菌的群体遗传多样性、毒素化学型及其地理分布

为明确青藏高原沿线甘肃省甘南藏族自治州和青海省青稞茎基腐病燕麦镰孢菌Fusarium avenaceum的群体遗传多样性、毒素化学型及其地理分布,采用SSR分子标记法对6个地理种群91株燕麦镰孢菌菌株的遗传多样性进行分析。结果表明,6对SSR引物在91株燕麦镰孢菌中共检测到等位位点数14个,多态性位点数13个,多态性条带百分率为92.86%。6个地理种群的平均等位基因数为1.82,有效等位基因数为1.55,Nei’s基因多样性指数为0.32,Shannon信息指数为0.47,多态性位点数为11.50,多态位点百分率为82.15%。6个地理种群的Nei’s遗传相似度为0.83～0.99,遗传距离为0.01～0.18。种群间的遗传距离和地理距离、遗传相似度与海拔差距无显著相关性。燕麦镰孢菌地理种群聚为3个大类群,Group Ⅰ由甘肃省临潭县、合作市和卓尼县种群组成,Group Ⅱ由青海省互助土族自治县和刚察县种群组成,Group Ⅲ由青海省海晏县种群组成。燕麦镰孢菌种群的遗传变异主要来自种群内部,占总变异的93.63%。燕麦镰孢菌毒素化学型分为NIV、DON、3-AcDON三大类,没有15-AcDON毒素化学型,其中DON毒素化学型在6个地理种群中均有分布。表明燕麦镰孢菌地理种群的遗传多样性高。     

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。     

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。     

基于线粒体COI基因全长的无锡地区橘小实蝇种群来源分析

本研究以1 535 bp的COI基因全长作为分子标记,通过测序得到橘小实蝇[Bactrocera dorsalis(Hendel)]的海南、广东、广西、湖南、湖北、云南、四川、江西、福建、浙江、上海及江苏的12个种群共240头橘小实蝇个体的COI基因,对其进行种群遗传结构研究,分析江苏无锡地区橘小实蝇的入侵来源。结果表明,研究所涉及的橘小实蝇种群间呈现较显著的遗传结构,但并未出现距离隔离现象,且随着采样点经度和纬度的增加单倍型多样性呈减弱趋势。12个橘小实蝇地理种群分为3个组群进行AMOVA分析显示,组群间变异占总体变异的1.46%,组群内种群间变异占总体变异的4.07%,组群内个体间变异占总体变异的94.47%。表明本研究所涉及范围内的橘小实蝇有由南向北扩散的趋势,无锡地区的橘小实蝇种群很可能来源于广东、江西及浙江地区。     

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。     

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。     

我国烟草赤星病菌遗传多样性的ISSR分析

为明确我国烟草赤星病的2种主要致病菌链格孢菌Alternaria alternata和长柄链格孢菌A.longipes的地理差异与遗传结构,采用ISSR标记对分离自9个省市的135株烟草赤星病菌进行遗传多样性分析。结果显示,通过正交优化试验建立的烟草赤星病菌ISSR-PCR最佳反应体系稳定性较好,筛选出17条多态性高且稳定的引物,共扩增出192条谱带,其中有177条具有多态性,多态率为92.19%。UPGMA聚类分析结果显示,链格孢菌和长柄链格孢菌的遗传相似性系数分别在0.67~1.00和0.66~1.00之间,遗传相似性系数为0.83时可使链格孢菌和长柄链格孢菌分别划分为5个和6个亚群,其中前者不同地理种群间表现出地理相关性,后者不同菌株随机分组。烟草赤星病菌种群的基因多态性和遗传多样性丰富,链格孢菌和长柄链格孢菌的群体间遗传分化系数分别为0.36和0.37,均存在遗传分化;群居每代迁移数分别为0.89和0.85,不同地理种群间存在基因交流;2种烟草赤星病菌的遗传分化结构表现出相似性。表明我国烟草赤星病菌中的链格孢菌和长柄链格孢菌均存在丰富的遗传多样性,且二者进化方向相似,ISSR标记能较好地揭示烟草赤星病菌种群间的亲缘关系和遗传差异性,可用于其遗传多样性分析。     

江苏地区Q型烟粉虱的单倍型分析

为明确江苏地区Q型烟粉虱的遗传多样性及其入侵来源,基于mt DNA COI基因序列,对2010、2011年采自江苏13个市的Q型烟粉虱种群进行了单倍型分析。结果显示,江苏地区Q型烟粉虱有4个单倍型,分别为单倍型Q1、Q2、Q3、Q4,不同单倍型的分布和发生频率不同,其中单倍型Q2是13个地理种群的共享单倍型,2010、2011年的发生频率均超过50%;单倍型Q1和Q3分别是部分地理种群的共享单倍型,发生频率较低;单倍型Q4仅在扬州种群中出现,发生频率最低;单倍型Q1和Q3亲缘关系较近,单倍型Q2和Q4亲缘关系较近,表明各地理种群间既有一定的基因交流,也存在一定程度的遗传分化;系统发育分析表明,江苏地区的Q型烟粉虱可能来源于西部地中海地区,与日本的Q型烟粉虱具有相同的入侵来源。     

福建省烟粉虱不同地理种群遗传结构特征

为明确福建省烟粉虱种群遗传结构特征,基于福建省烟粉虱不同地理种群中40个代表性的线粒体COI基因序列,分析了种群遗传多样性、遗传分化及分子变异情况,并构建了单倍型系统发育树与网络图。结果显示:在590 bp长度的mt COI基因序列中有效位点558个,其中187个核苷酸位点存在变异;序列核苷酸中A、T、C、G含量分别为42.32%、24.36%、20.25%、13.06%,其中A+T的含量为66.68%,表现出明显的A+T偏向性;共检测出11个单倍型,其中Hap3、4、7、9、11为特殊单倍型;种群多样性指数为0.838,核苷酸多样性指数为0.093,表明遗传多样性水平较高;AMOVA分析表明种群遗传变异主要来自种群内,总种群遗传分化系数仅为0.027,种群遗传分化较低。表明福建烟粉虱种群基因交流未受地理距离明显影响,种群遗传分化不显著。     

西南地区稻瘟病菌群体遗传多样性分析

为明确西南地区稻瘟病菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr群体遗传结构及其多样性水平,选用13对SSR引物对来自18个县(市)的221个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,利用最长距离法和生物学软件进行聚类分析和群体遗传多样性分析。结果显示,13对SSR引物均能扩增出一条大小相同且清晰的条带,多态位点百分率高达100%。221个菌株在0.16相异水平上可划分为13个遗传宗谱,宗谱SCL01含205个菌株,占总菌株数的92.76%,为优势宗谱;宗谱SCL02~SCL013为劣势宗谱,差异极大。在群体水平上,菌源丰富的8个区域稻瘟病菌群体的Nei’s基因多样性指数为0.2133,Shannon信息指数为0.3588,具有丰富的遗传多样性,且群体间差异较大;这8个种群基于UPGMA法大都聚为一类,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性,群体遗传多样性均值为0.2518,存在一定的遗传分化,且群体内多样性大于群体间,总遗传变异的59.37%存在于群体内。总体上,西南地区稻瘟病菌群体结构既有明显的优势宗谱,又存在许多复杂多变的特异性小宗谱,具有丰富的遗传多样性,与地理分布关系较为密切。     

不同干扰生境中荒漠小灌木红砂种群遗传多样性研究

应用RAPD标记技术对荒漠小灌木红砂(Reaumuria soongorica)种群在不同扰动下的遗传多样性进行了分析。18条随机引物对红砂6个种群的120个个体进行扩增,共检测102个位点,其中多态位点99个。研究结果表明:红砂种群的多态位点比率(P)为96.86%,显示了不同生境中红砂种群内存在较高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.5007)、Nei基因多样性指数(0.3307)和基因分化系数(Gst=0.1952)揭示了红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化则较小。聚类分析表明:红砂种群遗传距离与地理距离之间存在一定相关性;遗传多样性水平与物种特性和不同干扰生境有关,与生态因子无相关性。     

基于毒性相关基因序列的稻瘟病菌群体遗传多样性分析

 选用16对毒性相关基因特异性引物对四川和重庆9个县(市)分离到的200个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,并采用最长距离法进行聚类分析,结果显示各引物均能扩增出其目的条带,多态位点百分率(P)高达93.75%,扩增频率差异较大;200个菌株可归为70个不同的单元型,其中单元型SCH13为优势单元型;在0.86遗传相似水平上,200个菌株可划分为27个遗传宗谱,包括1个优势宗谱,3个亚优势宗谱,14个次要宗谱,9个小宗谱,层次丰富;在群体平均水平上,病菌群体具有丰富的遗传多样性(H=0.324 4,I=0.484 2),且群体间差异较大;9个种群在遗传距离为0.05水平上可分为4个类群,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性。同时,该地区的群体存在一定的遗传分化(HT=0.320 0),群体内多样性大于群体间多样性(Hs=0.179 6,Dst=0.140 4),总遗传变异的56.13%存在于群体内(Gst=0.438 7),群体间基因流动性较小(Nm=0.639 6)。本研究揭示了四川和重庆部分区域稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性及其与地理分布之间的关系,为抗病育种和品种布局奠定了基础。     

山东省不同地理种群棉铃虫的遗传结构

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）在山东省不同地理种群的遗传分化及遗传多样性，对采集得到的山东省14个棉铃虫种群共109个样本进行线粒体细胞色素氧化酶亚基（I mito‐chondrial cytochrome oxidase I，mt COI）及亚基II (mitochondrial cytochrome oxidase I，mt COII）基因片段测序，并进行遗传多样性分析，探究其在山东省的种群遗传变异情况。结果表明，棉铃虫mt COI及mt COII基因拼接（1 306 bp）共有18个单倍型Hap1~Hap18，其中Hap2和Hap3单倍型包含的个体数量最多，分别为37个和20个。莱阳种群的单倍型多样性最高，为1.000，莱西种群的核苷酸多态性最高，为0.004 5，14个棉铃虫种群的总体固定系数F_ST值为0.028，说明棉铃虫种群之间几乎没有遗传分化。GENEPOP分析表明种群间遗传距离和地理距离无显著相关性。表明山东省不同地区棉铃虫遗传分化较低，各地区种群间没有显著的遗传差异。     

基于线粒体COI基因序列的大豆食心虫不同地理种群遗传分化

为揭示大豆食心虫Leguminivora glycinivorella不同地理种群间的遗传分化情况,通过测定19个地理种群214头老熟幼虫的线粒体COI基因序列,利用MEGA 6.0和Dna SP 5.0软件对不同地理种群间序列变异和遗传分化进行分析。结果表明,在214条408 bp的COI基因序列中发现46个变异位点,获得49种单倍型。总群体单倍型多样度为0.8277,固定系数为0.59,基因流为0.17。总群体Tajima’s D检验结果不显著,说明在较近时间内大豆食心虫未经历群体扩张。大豆食心虫不同地理种群间基因交流较少,贵阳种群、都安种群与其它地理种群分化明显,整体的遗传多样性和遗传分化程度较高,地理距离是影响不同地理种群间遗传距离的重要因素。     

Genetic Diversity and Structure of the Apiosporina morbosa Populations on Prunus spp

ABSTRACT Populations of Apiosporina morbosa collected from 15 geographic locations in Canada and the United States and three host species, Prunus virginiana, P. pensylvanica, and P. padus, were evaluated using the sequence-related amplified polymorphism (SRAP) technique to determine their genetic diversity and population differentiation. Extensive diversity was detected in the A. morbosa populations, including 134 isolates from Canada and the United States, regardless of the origin of the population. The number of polymorphic loci varied from 6.9 to 82.8% in the geographic populations, and from 41.4 to 79.3% in the populations from four host genotypes based on 58 polymorphic fragments. In all, 44 to 100% of isolates in the geographic populations and 43.6 to 76.2% in populations from four host genotypes represented unique genotypes. Values of heterozygosity (H) varied from 2.8 to 28.3% in the geographic populations and 10.2 to 26.1% in the populations from four host genotypes. In general, the A. morbosa populations sampled from wild chokecherry showed a higher genetic diversity than those populations collected from other host species, whereas the populations isolated from cultivated chokecherry, P. virginiana 'Shubert Select', showed a reduction of genetic diversity compared with populations from wild P. virginiana. Significant population differentiation was found among both the geographic populations (P < 0.05) and populations from different host genotypes (P < 0.02). In the geographic populations, most of populations from cultivated and wild P. virginiana were closely clustered, and no population differentiation was detected except for the populations from Morris, Morden, and Winnipeg, Manitoba, Canada. Furthermore, the populations from P. virginiana in the same geographic locations had higher genetic identity and closer genetic distance to each other compared with those from different locations. Four populations from P. virginiana, P. pensylvanica, and P. padus, were significantly differentiated from each other (P < 0.02), except there was no differentiation between the Shubert Select and wild chokecherry populations (>P> = 0.334). Indirect estimation of gene flow showed that significant restricted gene flow existed between populations from different regions and host species. Gene flow rates (Nm) varied from <1 to 12.5, with higher gene flow rates among population pairs from the same host species (P = 1.000). The analysis of molecular variance revealed that a major genetic variance source came from the genetic variation among isolates within populations regardless of the origin and host genotype of the population. Although some locations had a limited number of isolates, the results of this study clearly showed that the genetic diversity and population differentiation of A. morbosa were closely associated with host genotypes and geographic locations, but mostly with the former.     

Genetic Structure of Rhynchosporium secalis in Australia

ABSTRACT Restriction fragment length polymorphism (RFLP) markers were used to determine the genetic structure of Australian field populations of the barley scald pathogen Rhynchosporium secalis. Fungal isolates were collected by hierarchical sampling from five naturally infected barley fields in different geographic locations during a single growing season. Genetic variation was high in Australian R. secalis populations. Among the 265 fungal isolates analyzed, 214 distinct genotypes were identified. Average genotype diversity within a field population was 65% of its theoretical maximum. Nei's average gene diversity across seven RFLP loci was 0.54. The majority (76%) of gene diversity was distributed within sampling site areas measuring 1 m(2); 19% of gene diversity was distributed among sampling sites within fields; and 5% of gene diversity was distributed among fields. Fungal populations from different locations differed significantly both in allele frequencies and genotype diversities. The degree of genetic differentiation was significantly correlated with geographic distance between populations. Our results suggest that the R. secalis population in Western Australia has a different genetic structure than populations in Victoria and South Australia.     

Genetic Variability and Population Structure of the Wheat Foot Rot Fungus, Fusarium culmorum, in Tunisia

The random amplified polymorphic DNA (RAPD) method was used to investigate the genetic variability and population structure of Fusarium culmorum isolated from wheat stem bases. A total of 108 isolates, representing seven geographically distinct populations, was collected from five climatic regions in Tunisia. Pseudo-allelic frequencies were estimated at each of the 25 putative RAPD loci analyzed by scoring for the presence or absence of amplified fragments; 92 haplotypes were found among the 108 strains. The analysis of the population structure did not reveal any trend with regard to geographic origin. Total gene diversity (H_T ^* = 0.318) was mostly attributable to diversity within populations (H_S ^* = 0.308). Analysis of molecular variance confirmed that most of the genetic variability was within populations. Genetic differentiation among populations was low to moderate (G_ST ^* ranged from 0 to 0.190 and averaged 0.041 over all loci). Cluster analysis with UPGMA using genetic distances did not reveal any spatial clustering of the isolates collected from the different geographic regions. Based on these results, we conclude that the F. culmorum isolates recovered from different regions in Tunisia might be part of a single population pool.