麦长管蚜的生物型分化及其遗传和分子基础
发布时间：2021-05-22 07:32
麦长管蚜Sitobion avenae是一种世界性害虫,主要取食麦类作物及禾本科杂草。研究表明,麦长管蚜不同地理种群和不同寄主来源种群之间存在着一定的分化,说明该蚜具有分化出不同生物型的潜力。但目前对麦长管蚜不同寄主来源克隆之间遗传分化的研究还不是特别充分,关于该虫生物型分化和地理分布的研究极其有限,而该虫生物型分化的遗传基础和分子机制方面的研究更是空白。本研究使用微卫星分子标记技术对来自中国9个省份大麦和小麦上的麦长管蚜进行了基因型检测,同时使用不同小麦/大麦品种（系）对各基因型麦长管蚜进行了生物型的鉴定,并结合生态学、行为学、分子生物学和转录组学等方法对麦长管蚜生物型分化的遗传基础和分子机制进行了探究,主要研究结果如下:1. 微卫星分子标记分析结果显示,麦长管蚜不同地理种群之间的遗传多样性存在明显区别。基于基因多样性（Hs）、有效等位基因数（Ne）和Shannon指数（I）,江苏、湖北和青海省的麦长管蚜种群的遗传多样性较为丰富。分子方差分析（AMOVA）的结果显示不同地理种群之间存在显著的遗传分化。成对固定指数(FST)、主成分（PCo A）、NJ系统树和ST...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：184 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 昆虫生物型概述
1.2 各种蚜虫生物型的分化
1.2.1 大豆蚜
1.2.2 麦二叉蚜
1.2.3 俄罗斯麦蚜
1.2.4.其它蚜虫
1.3 蚜虫生物型分化的影响因素和机制
1.3.1 寄主抗性
1.3.2 表型可塑性
1.3.3 生殖方式
1.3.4 取食方式
1.3.5 内共生菌
1.3.6 遗传和分子变异
1.3.7 蚜虫反防御
1.4 研究目的及意义
第二章 麦长管蚜不同地理种群和不同寄主来源种群的遗传多样性及分化
2.1 材料与方法
2.1.1 供试蚜虫
2.1.2 主要试剂及仪器
2.1.3 试验方法
2.1.4 数据分析
2.2 结果
2.2.1 微卫星位点多态性分析
2.2.2 各种群的遗传多样性
2.2.3 各种群之间的遗传分化
2.2.4 种群的遗传结构分析
2.2.5 分子方差分析
2.2.6 地理种群间遗传分化与地理距离的相关性分析
2.2.7 地理种群间基因流和各地区不同寄主来源克隆间的基因流分析
2.3 讨论
2.3.1 不同地理种群的遗传多样性及遗传结构的差异
2.3.2 不同寄主来源克隆的遗传多样性及遗传结构的差异
第三章 麦长管蚜生物型的鉴定
3.1 材料与方法
3.1.1 供试蚜虫
3.1.2 供试寄主植物
3.1.3 试验方法
3.1.4 数据分析
3.2 结果
3.2.1 小麦和大麦抗性品种(系)的鉴定
3.2.2 麦长管蚜生物型的鉴定及主成分(PCA)分析
3.2.3 麦长管蚜生物型的地理分布
3.3 讨论
第四章 各麦长管蚜生物型对不同寄主植物适合度及选择行为的差异
4.1 材料与方法
4.1.1 供试蚜虫
4.1.2 供试寄主植物
4.1.3 试验方法
4.1.4 数据分析
4.2 结果
4.2.1 生活史性状
4.2.2 生活史参数的主成分分析
4.2.3 生活史性状之间的相关性分析
4.2.4 不同麦长管蚜生物型对各寄主植物选择行为差异
4.3 讨论
第五章 两个麦长管蚜生物型在小麦和大麦上生活史和取食行为可塑性的比较
5.1 材料与方法
5.1.1 供试蚜虫
5.1.2 供试寄主植物
5.1.3 试验方法
5.1.4 数据分析
5.2 结果
5.2.1 麦长管蚜生物型1和3的生活史性状可塑性差异
5.2.2 麦长管蚜生物型1和3在大麦和小麦上取食行为上的差异
5.2.3 麦长管蚜生物型1和3取食行为的可塑性
5.2.4 麦长管蚜取食行为及其可塑性之间的独立性和相关性
5.2.5 麦长管蚜生物型1和3取食行为可塑性和生活史性状及其可塑性的相关性
5.2.6 麦长管蚜生物型1和3取食行为可塑性和相对适合度之间的相关性
5.3 讨论
5.3.1 麦长管蚜生物型1和3在小麦和大麦上的取食行为
5.3.2 麦长管蚜生物型1和3的生活史性状和取食行为可塑性
第六章 麦长管蚜生物型之间的遗传分化分析
6.1 基于微卫星分子标记的麦长管蚜生物型之间的遗传分化分析
6.1.1 材料与方法
6.1.2 结果
6.2 不同麦长管蚜生物型体内次级共生菌组成比较
6.2.1 材料与方法
6.2.2 结果
6.3 讨论
6.3.1 不同麦长管蚜生物型之间的遗传分化
6.3.2 不同麦长管蚜生物型体内次级共生菌的组成
第七章 两个麦长管蚜生物型防御和消化相关基因表达的比较
7.1 材料与方法
7.1.1 供试蚜虫与寄主植物
7.1.2 蚜虫收集与RNA提取
7.1.3 RNA-seq文库构建
7.1.4 转录组的组装和注释
7.1.5 基因表达模式分析
7.1.6 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)
7.2 结果
7.2.1 转录组组装和注释
7.2.2 差异基因鉴定和富集分析
7.2.3 qRT-PCR验证RNA-Seq结果
7.3 讨论
7.3.1 麦长管蚜生物型分化的分子机制
7.3.2 蚜虫利用抗性寄主植物的分子机制
第八章 基因表达可塑性在两个麦长管蚜生物型的分化中的作用分析
8.1 材料与方法
8.1.1 供试蚜虫与寄主植物
8.1.2 蚜虫收集与RNA提取
8.1.3 RNA-seq文库构建
8.1.4 转录组的组装和注释
8.1.5 基因表达可塑性分析
8.1.6 MMC(调制模块化聚类)分析
8.1.7 基因表达及其可塑性与蚜虫适应性的关系
8.2 结果
8.2.1 麦长管蚜生物型1和3的转录可塑性
8.2.2 基因表达与蚜虫繁殖力的相关性
8.2.3 关键基因表达可塑性与重要生活史性状及其可塑性的相关性
8.3 讨论
第九章 结论与展望
9.1 全文主要结论
9.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3201243
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：184 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 昆虫生物型概述
1.2 各种蚜虫生物型的分化
1.2.1 大豆蚜
1.2.2 麦二叉蚜
1.2.3 俄罗斯麦蚜
1.2.4.其它蚜虫
1.3 蚜虫生物型分化的影响因素和机制
1.3.1 寄主抗性
1.3.2 表型可塑性
1.3.3 生殖方式
1.3.4 取食方式
1.3.5 内共生菌
1.3.6 遗传和分子变异
1.3.7 蚜虫反防御
1.4 研究目的及意义
第二章 麦长管蚜不同地理种群和不同寄主来源种群的遗传多样性及分化
2.1 材料与方法
2.1.1 供试蚜虫
2.1.2 主要试剂及仪器
2.1.3 试验方法
2.1.4 数据分析
2.2 结果
2.2.1 微卫星位点多态性分析
2.2.2 各种群的遗传多样性
2.2.3 各种群之间的遗传分化
2.2.4 种群的遗传结构分析
2.2.5 分子方差分析
2.2.6 地理种群间遗传分化与地理距离的相关性分析
2.2.7 地理种群间基因流和各地区不同寄主来源克隆间的基因流分析
2.3 讨论
2.3.1 不同地理种群的遗传多样性及遗传结构的差异
2.3.2 不同寄主来源克隆的遗传多样性及遗传结构的差异
第三章 麦长管蚜生物型的鉴定
3.1 材料与方法
3.1.1 供试蚜虫
3.1.2 供试寄主植物
3.1.3 试验方法
3.1.4 数据分析
3.2 结果
3.2.1 小麦和大麦抗性品种(系)的鉴定
3.2.2 麦长管蚜生物型的鉴定及主成分(PCA)分析
3.2.3 麦长管蚜生物型的地理分布
3.3 讨论
第四章 各麦长管蚜生物型对不同寄主植物适合度及选择行为的差异
4.1 材料与方法
4.1.1 供试蚜虫
4.1.2 供试寄主植物
4.1.3 试验方法
4.1.4 数据分析
4.2 结果
4.2.1 生活史性状
4.2.2 生活史参数的主成分分析
4.2.3 生活史性状之间的相关性分析
4.2.4 不同麦长管蚜生物型对各寄主植物选择行为差异
4.3 讨论
第五章 两个麦长管蚜生物型在小麦和大麦上生活史和取食行为可塑性的比较
5.1 材料与方法
5.1.1 供试蚜虫
5.1.2 供试寄主植物
5.1.3 试验方法
5.1.4 数据分析
5.2 结果
5.2.1 麦长管蚜生物型1和3的生活史性状可塑性差异
5.2.2 麦长管蚜生物型1和3在大麦和小麦上取食行为上的差异
5.2.3 麦长管蚜生物型1和3取食行为的可塑性
5.2.4 麦长管蚜取食行为及其可塑性之间的独立性和相关性
5.2.5 麦长管蚜生物型1和3取食行为可塑性和生活史性状及其可塑性的相关性
5.2.6 麦长管蚜生物型1和3取食行为可塑性和相对适合度之间的相关性
5.3 讨论
5.3.1 麦长管蚜生物型1和3在小麦和大麦上的取食行为
5.3.2 麦长管蚜生物型1和3的生活史性状和取食行为可塑性
第六章 麦长管蚜生物型之间的遗传分化分析
6.1 基于微卫星分子标记的麦长管蚜生物型之间的遗传分化分析
6.1.1 材料与方法
6.1.2 结果
6.2 不同麦长管蚜生物型体内次级共生菌组成比较
6.2.1 材料与方法
6.2.2 结果
6.3 讨论
6.3.1 不同麦长管蚜生物型之间的遗传分化
6.3.2 不同麦长管蚜生物型体内次级共生菌的组成
第七章 两个麦长管蚜生物型防御和消化相关基因表达的比较
7.1 材料与方法
7.1.1 供试蚜虫与寄主植物
7.1.2 蚜虫收集与RNA提取
7.1.3 RNA-seq文库构建
7.1.4 转录组的组装和注释
7.1.5 基因表达模式分析
7.1.6 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)
7.2 结果
7.2.1 转录组组装和注释
7.2.2 差异基因鉴定和富集分析
7.2.3 qRT-PCR验证RNA-Seq结果
7.3 讨论
7.3.1 麦长管蚜生物型分化的分子机制
7.3.2 蚜虫利用抗性寄主植物的分子机制
第八章 基因表达可塑性在两个麦长管蚜生物型的分化中的作用分析
8.1 材料与方法
8.1.1 供试蚜虫与寄主植物
8.1.2 蚜虫收集与RNA提取
8.1.3 RNA-seq文库构建
8.1.4 转录组的组装和注释
8.1.5 基因表达可塑性分析
8.1.6 MMC(调制模块化聚类)分析
8.1.7 基因表达及其可塑性与蚜虫适应性的关系
8.2 结果
8.2.1 麦长管蚜生物型1和3的转录可塑性
8.2.2 基因表达与蚜虫繁殖力的相关性
8.2.3 关键基因表达可塑性与重要生活史性状及其可塑性的相关性
8.3 讨论
第九章 结论与展望
9.1 全文主要结论
9.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
个人简历
本文编号：3201243
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