基于线粒体Cytb和COI序列对柑橘木虱种群系统地理学的研究

发布时间：2020-10-13 03:33

　　 柑橘木虱是我国南方柑橘园最常见的害虫之一,其寄主主要是柑橘等芸香科植物,是传播柑橘黄龙病主要的自然媒介。目前,柑橘木虱已呈世界性分布,给全球柑橘产业带来了毁灭性灾难。近年来,柑橘木虱在我国的分布北界发生明显北移,为防治黄龙病带来了严峻的挑战。本研究对采自中国9省48个种群的柑橘木虱的样本,以线粒体Cytb和COI基因为分子标记,对中国柑橘木虱种群进行了全面的系统地理学研究,阐明柑橘木虱分子系统地理结构(主要包括柑橘木虱谱系关系、单倍型网络图、空间遗传结构),理清柑橘木虱在中国可能的传播路径。主要结论如下:(1)共得到234条柑橘木虱Cytb序列片段,长度为786bp和229条COI序列片段,长度为706bp,所有序列均已上传至NCBI。两种分子标记的碱基组成都存在明显的A+T含量偏向性(Cytb为69.34%,COI为68.13%)。两种分子标记均得到了低的单倍型多样性(Hd)(Cytb为0.303,COI为0.382)和核苷酸多样性(pi)(Cytb为0.0007,COI为0.0013)的结果。(2)Cytb标记共发现12种单倍型,单倍型Hap-1是最常见的单倍型,一共195个个体样品属于Hap-1,分布在除云南省以外的所有省份。此外,还发现了6种种群特有单倍型(private haplotypes),其他的单倍型均为种群的共享单倍型(shared haplotypes)。COI分子标记共发现15种单倍型,单倍型Hap-1也是最常见的单倍型,一共有178个样品。这178个样品同样分布在除云南省以外的所有省份,属于最具优势的一种单倍型。此外,还发现了10种种群特有单倍型。(3)从GenBank中下载到世界范围内的柑橘木虱Cytb和COI基因序列,与本研究所得两种序列一起进行系统发育分析。系统发育树(ML树和BI树)均表明,中国柑橘木虱存在一定的地理结构。中国柑橘木虱种群大多属于A谱系分支,只有云南西双版纳(XS)种群所属的单倍型属于B谱系中。两个分子标记的单倍型网络图同样显示,在世界范围内存在有两个分支谱系的柑橘木虱,中国南部、东南部以及部分西南地区的柑橘木虱种群属于A谱系,B谱系仅仅存在于云南西双版纳。(4)对Cytb和COI分子标记的整体数据分别进行Tajima’s D检验、Fu’F_S检验,结果显示两种基因受到纯化选择的影响。柑橘木虱自然生存环境的变化大大增加了这种纯化选择选择压力的作用。因此,这种选择可能会导致单倍型的丧失和具有优势的罕见单倍型的扩张。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S436.66
【部分图文】：

第 2 章 材料与方法第 2 章 材料与方法2.1 材料2.1.1 柑橘木虱样品采集柑橘木虱样品主要采自 2016 年至 2018 年的 7～11 月之间。采集地点包括江西省、浙江省、广东省、湖南省、广西壮族自治区、四川省、福建省、云南省以及海南省的柑橘园和公园中，共计 9 省 48 个采样地点，另外还获得了美国佛罗里达州的柑橘木虱样品，具体采样种群分布情况见图 2-1 和表 2-1。用含 75%酒精的 1.5ml 离心管捕获柑橘木虱成虫。每个采样点约采集 100 头成虫。寄主植物包括南丰蜜桔、脐橙和九里香等。在提取 DNA 之前，将所有采集到的柑橘木虱成虫放入含 75%的乙醇溶液中，-80℃中保存。

图 3- 1 Cytb 分子标记单倍型在各省份的分布Figure 3- 1 Distribution of Cytb haplotypes in different provinces单倍型数量较为丰富的地区有广东省、广西壮族自治区和江西省。Hap-9 是云南省所特有的单倍型，除在云南省发现此单倍型外，未在国内其他地区发现这种单倍型。总体上看，中国柑橘木虱种群的单倍型多样性较低，东南部和南部地区相对来说单倍型较为丰富。3.1.2 各地区种群的遗传距离各种群的种群遗传距离结果见表 3-3，在所有地区的种群中，种群内和种间的遗传距离均较小，均小于 0.010，其中中国西双版纳（XS）种群的遗传距离最大，为 0.003。中国的地理种群只有西双版纳（XS）种群与中国其他种群之间的遗传距离相对较高，其他种群之间的遗传距离均较低，同样表明柑橘木虱在中国地理种群间存在相对较低的遗传差异。

结果如图3-2。由图可知，错配分布曲线呈现单峰泊松分布而非多峰形，表明在历史上柑橘木虱可能经受种群扩张或持续增长。3.2 基于 Cytb 序列的全球柑橘木虱遗传多样性分析3.2.1 全球 Cytb 序列碱基组成和种群遗传多样性从 GenBank 中下载到 232 条世界不同地区的柑橘木虱 Cytb 序列（表 3-4），与本研究所得序列一起共 466 条 Cytb 序列进行整体分析。所有序列经过人工校对后，长度为 749bp，四种碱基 A、G、T、C 的平均含量分别 31.33％、11.60％、37.72％、19.19％，A+T 含量为 69.05％，C+G 含量为 30.78％，同样具有明显的A+T 偏向性。经过 DnaSP 软件得出
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本文编号：2838677