赤眼蜂分子鑒定及其種群分化研究.pdf

1、本研究對(duì)來(lái)自國(guó)內(nèi)外多種不同赤眼蜂種及同種不同地理種群的線(xiàn)粒體DNACOⅠ、COⅡ和Cytb基因用于赤眼蜂種及種下階元鑒定的可行性進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)基于mtDNA赤眼蜂種的準(zhǔn)確鑒定。 松毛蟲(chóng)赤眼蜂不同地理種群、不同的生物型其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性存在差異，在種群間及種群內(nèi)可能存在有較大的遺傳性變異，而這些差異顯著影響生物防治的效果。同時(shí)，大量釋放人工繁殖的松毛蟲(chóng)赤眼蜂可能改變本地野生種群的遺傳組成，可能造成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)在大量放蜂前了解松毛

2、蟲(chóng)赤眼蜂不同品系的地理分布和種群分化程度，然而運(yùn)用傳統(tǒng)的生物學(xué)方法難以解決此問(wèn)題，隨著昆蟲(chóng)分子標(biāo)記技術(shù)的不斷發(fā)展，有可能為赤眼蜂種下階元研究帶來(lái)新理論、新方法。本研究利用微衛(wèi)星分子標(biāo)記技術(shù)(SSR)對(duì)我國(guó)不同地理種群松毛蟲(chóng)赤眼蜂的種群分化和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探討了松毛蟲(chóng)赤眼蜂地理種群遺傳結(jié)構(gòu)與地理、氣象因子的相關(guān)性以及共生菌Wolbachia在松毛蟲(chóng)赤眼蜂地理種群遺傳多樣性中的作用。 本論文的主要內(nèi)容及取得的初步成果如下：1.本

3、研究成功測(cè)得了多種赤眼蜂不同種和不同地理種群mtDNA(COⅠ、COⅡ和Cytb)的基因序列，對(duì)赤眼蜂mtDNA基因序列從遺傳距離和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明3個(gè)基因序列均適合赤眼蜂種一級(jí)的分子鑒定，不能用做種下階元的區(qū)分，同時(shí)確定mtDNACytb基因?yàn)槌嘌鄯浞浞N鑒定的理想基因序列。 2.根據(jù)測(cè)定的赤眼蜂mtDNA-Cytb基因序列，利用引物設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了松毛蟲(chóng)赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、螟黃赤眼蜂和甘藍(lán)夜蛾赤眼蜂4種赤眼蜂的蜂種

4、鑒定特異引物，通過(guò)PCR反應(yīng)篩選，確定引物Den2-F/Den2-R為松毛蟲(chóng)赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Ost1-F\Ost1-R為玉米螟赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Chi1-F\Chi1-R為螟黃赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Bra2-F\Bra2-R為甘藍(lán)夜蛾赤眼蜂的蜂種特異引物，實(shí)現(xiàn)了基于mtDNA-Cytb赤眼蜂蜂種的分子鑒定。 3.在搜索Genbank中主要赤眼蜂屬寄生蜂及與赤眼蜂親緣關(guān)系相近寄生蜂微衛(wèi)星(SSR)座位序列信息

5、的基礎(chǔ)上，篩選了可以用于松毛蟲(chóng)赤眼蜂SSR分析的4對(duì)微衛(wèi)星引物，摸索PCR反應(yīng)條件，建立松毛蟲(chóng)赤眼蜂種群群體遺傳結(jié)構(gòu)多態(tài)性檢測(cè)的SSR指紋標(biāo)記體系，SSR分子標(biāo)記技術(shù)為赤眼蜂屬寄生蜂研究提供了新方法。 4.首次利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)我國(guó)松毛蟲(chóng)赤眼蜂18個(gè)不同地理種群的遺傳多樣性和種群分化情況進(jìn)行研究。結(jié)果表明，18個(gè)地理種群具有較高的群體雜合度和豐富的遺傳多樣，不同地理種群多數(shù)沒(méi)有發(fā)生明顯種下類(lèi)型的分化，僅局限于地方種群水平上

6、，但部分種群與其他種群想比較已發(fā)生種下類(lèi)型的分化，如遼寧岫巖、湖北武漢、廣東廣州種群之間及三種群與其他種群間己發(fā)生種群分化，以黑龍江佳木斯和廣東廣州種群間種群分化最為明顯。 5.對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的遺傳結(jié)構(gòu)與地理和氣象因子的相關(guān)性以及Wolbachia在松毛蟲(chóng)赤眼蜂地理種群遺傳多樣性中的作用進(jìn)行分析。結(jié)果表明，等位基因頻率和遺傳多樣性參數(shù)與多數(shù)地理和氣象因素?zé)o顯著相關(guān)，這可能與松毛蟲(chóng)赤眼蜂在這些位點(diǎn)上的進(jìn)化較緩慢以及研究位點(diǎn)較少有關(guān)

7、；檢測(cè)了中國(guó)12個(gè)地理種群的松毛蟲(chóng)赤眼蜂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黑龍江葦河、黑龍江一面坡、黑龍江齊齊哈爾、吉林蛟河和內(nèi)蒙古通遼5個(gè)地理種群感染有Wolbachia，感染率為41.7％(5/12)，Wolbachia在我國(guó)松毛蟲(chóng)赤眼蜂不同地理種群中的分布是不均勻的，這可能由于不同地區(qū)的地理環(huán)境、氣候、寄主條件及Wolbachia的傳播效率等因素造成的，Wolbachia可使松毛蟲(chóng)赤眼蜂之間產(chǎn)生形式上的生殖隔離，從而使種群雜和度降低，Wolbachia