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。     

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。     

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。     

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。     

我国花绒寄甲不同寄主种群的遗传分化

寄生不同天牛种的花绒寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire经鉴定虽为同一种,但却表现出对其自身寄主的嗜好性,而对其他寄主趋性很弱。为明确其是否已分化为不同寄主种群,本文利用线粒体COI与ND5基因片段研究我国花绒寄甲6种寄主种群间的遗传分化。mtDNA-COI基因片段的分子变异分析结果显示,相同寄主种群内变异占总变异的75.64%,明显高于不同寄主种群间变异,Fst值为0.24358,相同寄主种群内个体间存在明显地遗传分化。最大相似法系统发育分析结果与6种不同寄主种群不符;mtDNA-ND5基因片段的分子变异分析结果显示,相同寄主种群内部变异占总变异的88.14%,明显高于不同寄主种群间变异,Fst值为0.11861,种群内个体间存在明显地遗传分化。ML树聚类结果与6种不同寄主种群不相符。     

基于线粒体和初级共生菌基因序列的荻草谷网蚜6个地理种群的遗传多样性研究

荻草谷网蚜Sitobion miscanthi (Takahashi)(在中国长时间学名误用为麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius)是我国小麦的主要害虫,为小麦蚜虫优势种。该蚜虫因繁殖速度快、发育历期短、适应能力强且能随着气流远距离迁飞等特性,对小麦安全生产构成严重威胁。目前关于蚜虫种群遗传结构的研究主要基于线粒体基因开展。然而,初级共生菌布赫纳氏菌Buchnera aphidicola几乎存在于所有蚜虫中,其在研究蚜虫种群遗传结构多样性方面的潜在作用报道很少。本研究基于前期收集的荻草谷网蚜6个不同地理种群(苏州、武汉、昆明、廊坊、泰安、银川),对其线粒体COⅠ基因与初级共生菌B.aphidicola的两个单拷贝基因gnd与trpA进行PCR扩增、测序和群体遗传结构分析。根据对3个遗传标记基因聚类分析,荻草谷网蚜6个不同地理种群分为3组,分别为银川种群、苏州种群和其他种群(COⅠ: FCT= 0.364 2,P <0.05;gnd:FCT= 0.403 3,P <0.05;trpA:FCT= 0.222 9,P <0.05),3组间存在显著的遗传差异。银川种群和泰安种群间有相同的稀有单倍型H8(trpA),苏州种群和武汉种群也有相同的稀有单倍型H2与H23 (COⅠ),3组之间仍存在基因交流。因此我们推测在4、5月份东南季风盛行的情况下,银川种群迁入了外来虫源。蚜虫线粒体基因和初级共生菌基因的遗传结构分析结果基本一致,表明共生菌基因在研究蚜虫种群遗传结构和多样性具有潜在应用意义。综上所述,基于线粒体和共生菌基因序列的荻草谷网蚜不同地理种群的遗传结构解析可为蚜虫的迁飞提供分子证据。     

玉米螟赤眼蜂不同地理种群mtDNA基因序列分析及遗传分化研究

本研究通过对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae不同地理种群的线粒体DNA COⅠ、COⅡ和Cytb基因进行序列分析,研究了我国玉米螟赤眼蜂不同地理种群的遗传分化程度.结果发现,玉米螟赤眼蜂群体内线粒体基因具有丰富的遗传多态性,且各地理种群之间已产生不同程度的遗传分化.中性检测结果表明,玉米螟赤眼蜂进化遵循中性模型,且在过去呈现种群扩张趋势.玉米螟赤眼蜂不同地理种群之间的遗传距离在0.002～0.020之间.种群系统聚类树分支结构和Mantel相关性分析结果表明,玉米螟赤眼蜂各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性.     

甘肃省二斑叶螨地理种群的遗传分析

为探讨甘肃省二斑叶螨Tetranychus urticae种群遗传多样性及遗传分化,通过mtDNA-COI基因DNA条形码技术对采自甘肃省8个不同生境35个二斑叶螨地理种群的582个样品进行序列分析及地理种群的遗传分化分析。结果表明,获得二斑叶螨mtDNA-COI基因片段大小为424 bp,其中保守序列336个,变异位点66个,简约信息位点45个,单突变位点21个;碱基(A+T)含量明显高于(C+G)含量,有明显的A/T碱性偏倚性;在35个地理种群中共检出16个单倍型,单倍型指数为0.906;Mantel检测结果表明种群间的遗传距离与地理距离无显著相关性;35个地理种群间的遗传分化指数Fst为0.012,种群间变异为1.200。表明二斑叶螨的遗传变异主要来自于种群内部,种群间还未发生明显的遗传分化。     

新疆蟾蜍的遗传变异与地理分化

分布在新疆境内的蟾蜍在长期适应性进化中,其表型差异较大。为了解新疆蟾蜍的遗传多样性和系统发育关系,采集了新疆26个地区254只蟾蜍,对其线粒体Cytb基因进行了扩增和测序,得到长度为880 bp的片段序列,群体单倍型多样度为0.900,核苷酸多样性为0.005 5,遗传分化指数Fst为0.695 61,基因流Nm为0.35,254条序列共定义了55种单倍型,其中H23、H15是群体共享最多的单倍型,分子变异分析(AMOVA)发现,种群间遗传变异为68.55%,种群内遗传变异为31.45%。26个地理种群中乌苏群体和尉犁群体发生过种群扩张事件,扩张时间约为10~22万年前。群体间遗传距离较小,与地理距离呈低度正相关,系统发育树显示55种单倍型分为2个支系。新疆蟾蜍具有丰富的遗传多样性,群体间的遗传分化很大,各地种群间的基因流较小,遗传变异主要来自于种群间,而非种群内,单倍型H23、H15可认为是新疆蟾蜍的原始单倍型,天山在各地理群体之间不但起屏障作用,在冰期还提供了避难场所。     

东北地区亚洲玉米螟不同寄主植物种群线粒体基因遗传多样性

为了解不同寄主植物对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)寄主专化性及遗传多样性的影响,以东北地区取食4种寄主植物的亚洲玉米螟种群为研究对象,选取其线粒体COⅠ和COⅡ基因作为分子标记,通过序列比对分析,研究了亚洲玉米螟种群间的遗传多样性、基因流水平及分子变异。结果显示,亚洲玉米螟线粒体基因具有较丰富的遗传多态性;COⅠ和COⅡ基因总寄主植物种群Fu’s Fs检验结果分别为-1.82和-2.04,种群历史呈扩张趋势,基因流Nm分别为6.38和3.24,说明各种群间基因交流水平较高;遗传变异主要来自于种群内部;亚洲玉米螟的单倍型在BI树和NJ树上的分布拓扑结构与寄主植物间无对应关系。研究表明,取食不同寄主植物的亚洲玉米螟种群间的遗传多态性较高,基因交流频繁,且尚未发生遗传分化。     

山东省小麦禾谷孢囊线虫rDNA-ITS序列特征和基于ISSR的遗传多样性分析

小麦孢囊线虫病(CCN,Heterodera avenae)已成为山东省小麦生产上的一种重要病害,研究CCN群体间和群体内的遗传多样性可以为其综合防治提供理论依据。本实验研究了山东省17地市34个群体的r DNA-ITS区,并采用ISSR分子标记技术对其中10个地市的27个种群做了遗传多样性分析。结果表明,在r DNA-ITS系统发育树中,山东省34个小麦孢囊线虫群体与H.pratensis、H.australis及中国H.avenae群体亲缘关系较近。3个ISSR引物共扩增出31条条带,多态性条带百分率(PPB)为100%。菏泽、潍坊、烟台群体遗传多样性较高,枣庄、威海、淄博、滨州群体遗传多样性相对较低。M antel检测和聚类结果表明,群体间的遗传分化与地理距离并无显著的相关性,AM OVA分析结果显示,在总的遗传变异中17.7%的变异发生在群体间,82.3%的变异发生在群体内。研究结果显示山东省H.avenae具有较高的遗传多样性,且群体间已发生了一定程度的遗传分化。     

棉田插种玉米对天敌虫口的影响及其控制害虫的作用

陕西渭南地区棉虫的主要天敌有4大类:蜘蛛、瓢虫、食虫蝽和草蛉,以蜘蛛类为最重要。在棉田按每亩120～150株插种玉米,天敌虫口大量增加。插种玉米的棉田天敌数较对照纯棉田增加了62.8～115.7％。对棉铃虫、伏蚜、盲蝽和红铃虫均有明显的控制作用。棉田插种玉米可以诱捕棉铃虫成虫,从而减少第二代该虫产卵,减轻棉花被害。     

华北和新疆棉铃虫对三类农药抗性发展趋势分析

1996－1999年监测了河北冀州,河南西华,山东高密和新疆库尔勒棉铃虫对氯氟氰菊酯,久效磷和灭多威的抗性动态变化,结果表明,新疆棉铃虫抗性水平变化很少,尚处于敏感状态或低抗水平,而华北棉铃虫已处于中到高抗水平,不同年份比较,对氯氟氰菊酯,冀州棉铃虫抗性呈下降趋势,而西华和高密棉铃虫在1996－1998年呈上升趋势,但自1998年起华北地区大量种植Bt棉,使得1999年棉铃虫抗性有所下降,对久效磷和灭多威,华北各地棉铃虫的抗性在1996－1999年均呈上升趋势。棉铃虫抗性个体频率变化趋势与上述结果基本一致。     

玉米田主要杂草对烟嘧磺隆的抗性

为明确我国玉米田杂草对烟嘧磺隆的抗性水平及分布现状,于2010—2011年自山东、吉林、四川、河北4省采集连续多年施用烟嘧磺隆的玉米田杂草种子样本121个,在温室内采用盆栽法测定了其对烟嘧磺隆的抗性。结果显示:4个杂草样本对烟嘧磺隆产生了抗性,其中山东淄博张店区傅家镇高家村的牛筋草抗性种群的GR50为25.76g/hm2,是敏感种群(1.33g/hm2)的19.37倍,已产生明显的抗药性;四川彭山县谢家镇岳油村的稗草、河北大城县广安镇夏屯村的虎尾草和河北邯郸的狗尾草分别产生了6.14、5.43和5.65倍的低水平抗性;其余杂草样本均无明显抗性。同一杂草不同采集地点的敏感样本对烟嘧磺隆的敏感性存在差异。     

基于全基因序列的中国北方3省(区)马铃薯Y病毒遗传多样性分析

本研究以马铃薯Y病毒(PVY)全基因组为基础,分析吉林、黑龙江和内蒙古3省(区)PVY群体遗传多样性和群体分化,并评估突变、重组、选择等遗传力所起的作用。根据已报道的PVY全基因序列保守区设计4对引物,采用片段重叠法对来自内蒙古和吉林的24个PVY分离物全基因序列进行测定,并联合NCBI中已登录的9个黑龙江分离物全基因组序列进行遗传多样性参数评估、群体分化检验和分子变异等分析。结果显示,我国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,其中内蒙古和黑龙江PVY群体遗传多样性高于吉林群体,并且3个群体之间呈现一定程度的遗传分化。分子变异分析发现在PVY基因组中存在1 786个变异位点,表明我国北方3省(区)PVY群体变异程度较高,并且这种高变异度有85.54%来自各个马铃薯种植区内PVY个体的遗传变异。重组分析和系统发育分析发现,我国北方3省(区)PVY群体中重组株系占比高达90.3%,并具有明显的株系多样性,表明PVY重组株系已成为我国北方3省(区)马铃薯种植区的流行株系。选择压力分析显示,使用FEL和IFEL法分别检测出501个和315个净化压力选择位点,这表明3省(区)PVY群体受净化选择压力为主。以上结果表明,中国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,突变、重组和自然选择都对遗传多样性和群体分化存在一定影响。     

棉铃虫对拟除虫菊酯农药的抗性治理效果评价

作者在河北省定州市600hm~2棉田设立了棉铃虫抗药性治理示范区,采取以降低农药的选择压和利用敏感个体的稀释作用为出发点的一系列措施,实施了抗性治理。为评价治理效果,1991～1995年连续监测了河北省3个地区棉铃虫对氰戊菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯和三氟氯氰菊酯的抗药性水平。结果表明,在非治理区,固安县种群的抗性指数(RR)由1991年的9.8～15.5倍,上升到1995年的26.1～85.3倍;故城县种群由31.1～57.7倍,上升到90.7～155.4倍;而抗性治理区定州市种群的抗性发展却较缓慢,稳定保持在18.0～25.0倍之间的中抗水平,证明抗性发展得到了有效控制。与非抗性治理区比较,定州棉田棉铃虫的虫口数下降4～8倍、防治费用降低23.7％～50％、纯收入增加约40％,说明抗性综合治理获得了初步的成功。     

北方棉区棉花黄萎病菌落叶型菌系鉴定

 采用RAPD扩增与温室致病性测定2种方法,以黄萎病菌Verticillium dahliae的5个落叶型、7个非落叶型菌系和V.albo-atrum的2个菌系为对照,对采自北方棉区6省(自治区)的34个棉花黄萎病菌菌系进行致病型鉴定。94.1%的菌系在2种鉴定结果中表现一致,与对照菌系相比较,确定其中26个菌系为落叶型菌系,6个菌系为非落叶型菌系。从而证实了黄萎病菌落叶型菌系在北方棉区河北、河南、山东3省的存在,并发现所确定的26个北方落叶型菌系中的22个与来自美国的对照落叶型菌系T₉、V₄₄的关系比与来自江苏的对照落叶型菌系V_B、V₉₉₁的关系更近。本实验还初步筛选到2条用于鉴别V.dahliae落叶型与非落叶型菌系的RAPD特异条带OPB-19₉₆₆和OPM-20₁₆₉₁,将它们用于对34个北方菌系的RAPD扩增鉴定,则与温室致病性测定结果的一致性分别为88.2%和94.1%,证明这2条特异条带在鉴定棉花黄萎病菌落叶型菌系上具有一定的实用价值,并为进一步制作特异探针以形成一套简便、准确、规范化的鉴定技术奠定了基础。     

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。