大螟不同种群的遗传分化及蛀秆螟虫的DNA条形码分析

发布时间：2018-02-26 07:24

本文关键词： DNA条形码蛀秆螟虫寄主植物地理种群遗传分化　出处：《南京农业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本研究采用DNA条形码技术,对11个不同地理种群大螟、两省市共6种不同寄主上采集的大螟,以及9种不同蛀秆螟虫进行了遗传分化研究,以期弄清多食性蛀秆螟虫的种群分化,以及利用DNA条形码技术进行蛀秆螟虫物种鉴定的方法和可行性,为作物害虫监测治理提供技术支撑。具体工作及研究成果总结如下。1、大螟不同地理种群的遗传分化本研究运用DNA条形码技术,利用已有资料设计特异性引物,以DNA为模板,对广西南宁武鸣、广东广州、江西贵溪、贵州贵阳花溪、安徽合肥、湖北武汉、湖南长沙、江苏南京、四川青白江、河南原阳、浙江金华这11个地方的水稻大螟进行线粒体基因克隆,均得到预期的709bp长度的COI片段,经NCBI序列比对后,确认其为所需片段。对各种群的遗传距离、固定系数(Fst)、系统发育树及遗传距离与地理距离的相关性进行分析发现,贵州贵阳花溪与广东广州、广西南宁武鸣种群之间的遗传距离(0.01)均较小,而其他两两种群之间的遗传距离在0.3～0.43之间;各种群中性检验结果为:贵州贵阳花溪及四川青白江种群表现为种内的遗传差异性,广西南宁武鸣种群表现出极显著的种内差异,其他种群内部则无显著性差异;而固定系数Fst及其P值检验表明,长江上游种群与长江中游及长江下游种群之间的遗传分化水平很高,其两两之间的Fst值均大于0.25,而长江中游及长江下游种群之间的遗传分化水平除去湖南长沙与江苏南京之间很高外,其余均表现为中等偏下水平,长江上、中游各地理分布中,同处同一地理区域的种群之间也存在遗传分化水平很高的情况;聚类分析中,广西南宁武鸣及贵州贵阳花溪水稻大螟只在其中一个分枝中出现,长江中下游地区的种群则交错分布,没有明显的聚类规律,四川青白江种群仅在其中的一个分枝中出现,说明四川种群与其他地方的遗传分化水平较高,广西南宁武鸣、贵州贵阳花溪种群也与其他种群表现出较高的遗传分化水平;Mantel Test结果表明各地理种群的遗传距离与地理距离之间没有关系。2、不同寄主上大螟的遗传分化实验选用两个不同地方不同寄主植物上的大螟作为实验样本,分别对江苏吴江水稻、稻茬、牛筋草、稗草、香根草五个寄主材料上的大螟及湖北水稻、茭白两个寄主上的大螟进行遗传分析,结果表明,各寄主植物上的大螟之间没有遗传分化,江苏吴江5个寄主材料上的基因流为14.24,说明各寄主材料上大螟之间的基因交流非常丰富;NJ进化树也显示湖北2个寄主上的大螟种群之间,单倍型交错分布,无遗传分化。讨论认为,不管是距离较近的寄主植物间还是距离较远的寄主间,其上的大螟均表现出无遗传分化,这可能与水稻生长期与大螟发生期不完全吻合、寄主植物多样、转移为害较重有关。3、蛀秆螟虫不同种的遗传分化运用DNA条形码技术,在本实验室前期研究的基础上,又对大螟、二化螟、甘蔗白螟、黄纹髓草螟、芦苞螟、桃蛀螟、条螟、玉米螟、棘禾草螟等9种不同的蛀秆螟虫进行了编码研究。构建了 9种蛀秆螟虫的NJ进化树,发现各物种均能正确的分为不同的聚类,同时显示出不同物种之间的系统亲缘关系。结合前期的实验将数据进行了整合。讨论认为,DNA条形码技术能够达到对蛀秆螟虫进行物种准确分类的目的,能够建立成为一种田间调查不同虫态的有效鉴定方法,本研究提供的11种蛀秆螟虫的COI编码序列,可以用于田间主要蛀秆螟虫的鉴定。综上所述,本实验共采集不同地区和寄主上的大螟276头,其他蛀秆螟虫9种84头,利用已有的线粒体DNA特异引物,克隆获得360条不同蛀秆螟虫的COI基因片段。对11个不同地理种群和6种不同寄主上的大螟进行遗传分化分析,发现除广西及贵州等个别地理种群有一定的遗传分化外,不同地理种群和寄主上的大螟都没有明显的分化。11种不同蛀秆螟虫的遗传变异分析证实DNA条形码技术能够准确的反应蛀秆螟虫物种间的遗传关系,并提供了可以用于田间分类鉴定的11种蛀秆螟虫的DNA条形码编码序列。
[Abstract]:In this study , we studied the genetic differentiation of rice stem borer in Guizhou GuiYang Huaxi and Sichuan Qingbaijiang population by using DNA bar code technique . The genetic distance between the two populations was higher than 0.25 , and the genetic distance between the two populations was higher than 0.25 . This paper deals with the genetic differentiation of different host plants in Jiangsu Province . The results show that the genetic differentiation between the two host plants is quite rich . The results show that the genetic differentiation of the two host plants is not related to the genetic differentiation of the two host plants . Based on the analysis of genetic differentiation of 11 different geographical populations and 6 different host populations , it was found that the DNA barcode technology could accurately reflect the genetic relationship among the species of stem borer , and provided the DNA barcode coding sequence which can be used in the field classification .

【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S433.4

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