褐飛虱屬幾個(gè)種的遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、褐飛虱是重要的水稻害蟲，每年對(duì)糧食生產(chǎn)帶來了巨大的損失。褐飛虱與水稻存在協(xié)同進(jìn)化，含有致害基因的褐飛虱也容易發(fā)生變異，對(duì)水稻造成嚴(yán)重的危害。因此，通過分子手段和細(xì)胞學(xué)手段，對(duì)變異褐飛虱的親緣關(guān)系研究意義重大。本研究從ITS序列，重復(fù)序列，染色體數(shù)目幾個(gè)方面對(duì)褐飛虱遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　1，通過提取DNA以及PCR擴(kuò)增褐飛虱ITS序列的方法來得到褐飛虱屬相關(guān)種的ITS擴(kuò)增產(chǎn)物，經(jīng)克隆測(cè)序而得到他們的堿基序列，在NC

2、BI上對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)后通過ClustalX對(duì)不同來源的褐飛虱ITS序列進(jìn)行比對(duì)，利用軟件DNASPversion對(duì)堿基組成和變異位點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，用MEGA4.0對(duì)上述序列進(jìn)行了堿基含量的分析、多態(tài)位點(diǎn)分析以及進(jìn)化樹的構(gòu)建，并用RNAstructer軟件對(duì)其ITS1和ITS2二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：生物型3（A）、生物型1（T）、生物型2（M）、李氏禾褐飛虱（J）四種生物型的褐飛虱親緣關(guān)系緊密，它們與擬褐飛虱（N）和偽褐飛虱

3、(L)相比較而言，與擬褐飛虱（N）的親緣關(guān)系較近。通過多序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)，在其ITS1序列中存在3處較大的變異。相對(duì)于ITS1來說 ITS2較為保守，沒有大片段的插入缺失，多為單堿基的變異。3種褐飛虱的ITS1有三種構(gòu)型，同一個(gè)種的不同生物型之間ITS1構(gòu)型一致。3個(gè)種的ITS1的二級(jí)結(jié)構(gòu)都由4個(gè)臂區(qū)和1個(gè)中間環(huán)組成。3種褐飛虱的ITS2二級(jí)結(jié)構(gòu)差異較大，有四種構(gòu)型，但是褐飛虱的4個(gè)生物型的ITS2二級(jí)結(jié)構(gòu)都由6個(gè)臂區(qū)和一個(gè)中間環(huán)組成，擬褐

4、飛虱由5個(gè)臂區(qū)和1個(gè)中間環(huán)組成，偽褐飛虱由4個(gè)臂區(qū)和一個(gè)中間環(huán)組成。對(duì)褐飛虱各種之間的親緣關(guān)系與進(jìn)化關(guān)系的研究不僅對(duì)褐飛虱的種屬關(guān)系得到了更為全面的認(rèn)識(shí)，更重要的是對(duì)水稻危害的防治的研究也具有非常重要的意義，因?yàn)镮TS1、ITS2參與核糖體的構(gòu)成，調(diào)控特定的反應(yīng)，對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄，翻譯都有一定的影響。
　　2，利用重懸法對(duì)田間褐飛虱（主要為生物型2（M））幼蟲進(jìn)行了有絲分裂染色體和減數(shù)分裂染色體的制備，觀察，統(tǒng)計(jì)以及相應(yīng)的分析，結(jié)果發(fā)

5、現(xiàn)褐飛虱染色體數(shù)目為30（2n=28+XY）條，有些細(xì)胞會(huì)有染色體的丟失（亞倍性），在亞倍體中丟失一條染色體的概率較大。通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，亞倍性要多于假多倍性。XY染色體分布在常染色體組成的中空環(huán)的邊緣，X染色體交Y染色體長(zhǎng)，長(zhǎng)度約為其2倍。X染色體相對(duì)長(zhǎng)度為6.81，Y染色體相對(duì)長(zhǎng)度為3.44，在染色體組長(zhǎng)度的排名中分別占據(jù)第6位和第15位。最長(zhǎng)的和最短的染色體的比值（染色體長(zhǎng)度比）為3.13。通過對(duì)褐飛虱染色體有絲分裂和減數(shù)分裂時(shí)期的細(xì)

6、胞學(xué)特征的研究了解到了褐飛虱的遺傳關(guān)系，為此物種遺傳分離和繁殖行為現(xiàn)象解釋提供非常重要的線索或依據(jù)，并掌握了基本的核型情況。
　　3，對(duì)褐飛虱生物型1(T)基因組進(jìn)行了Solexa高通量測(cè)序，隨機(jī)挑選了5100萬(wàn)個(gè)讀長(zhǎng)的末端進(jìn)行分析，通過Novak等的相似堿基讀長(zhǎng)聚類方法對(duì)重復(fù)序列進(jìn)行了鑒定，并通過BMC生物信息學(xué)軟件對(duì)重疊讀長(zhǎng)進(jìn)行聚類（分組）。通過分析得到的重復(fù)序列，在NCBI的primer-BLAST中獲得相應(yīng)的引物序列。對(duì)基

7、因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增，獲得相應(yīng)的串聯(lián)重復(fù)序列，并以此進(jìn)一步合成探針，在生物型2（M）染色體上進(jìn)行定位。熒光原位雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CL33在染色體上有4對(duì)雜交信號(hào)，CL38，CL13在染色體上有2對(duì)雜交信號(hào)，CL55，CL62在染色體上有1對(duì)雜交信號(hào)。CL33的4對(duì)雜交信號(hào)有2對(duì)位于染色體對(duì)的末端，2對(duì)位于染色體的近著絲粒處。CL13，CL38，CL55，CL62的雜交信號(hào)位于染色體的末端。CL13，CL33，CL38，CL55，CL62占

8、總?cè)旧w組的百分比分別為14.96％、2.11%、8.88%、5.56%、1.69%。
　　將測(cè)序所得的序列經(jīng)過NCBI比對(duì)之后發(fā)現(xiàn)，CL33中有部分序列與褐飛虱ag-75克隆微衛(wèi)星序列以及irp2 mRNA胰島素相關(guān)多肽2部分片段重疊。CL13中有部分片段與錐蝽克隆TDAK76以及TDAK51微衛(wèi)星序列部分片段重疊。cl38中有61bp的序列與褐飛虱中隔離NLMSRDA11甲基化片段的基因組序列相同，68bp-125bp與褐飛虱