棘禾草螟和二化螟遺傳多樣性的研究.pdf

1、棘禾草螟（Chilo hyrax（Bleszynski））和二化螟（Chilo supperssalis（Walker））在分類地位上均屬于屬鱗翅目，螟蛾科、禾草螟屬。兩種害蟲(chóng)外部形態(tài)極為相似，在生產(chǎn)中難以區(qū)分，常常誤認(rèn)為是二化螟。有關(guān)棘禾草螟的研究報(bào)道很少，棘禾草螟和二化螟的遺傳多態(tài)性研究，能夠找出兩者在系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化關(guān)系中的聯(lián)系，在分子水平上明確棘禾草螟的分類地位，對(duì)棘禾草螟傳統(tǒng)分類作出重要補(bǔ)充；本研究對(duì)于了解棘禾草螟屬種的起源、進(jìn)

2、化和種群的分化具有重要的研究?jī)r(jià)值；同時(shí)兩者遺傳多樣性的研究對(duì)害蟲(chóng)生物防治和綜合治理工作，種內(nèi)遺傳變異的研究也具有重要的意義。 本文主要從生態(tài)水平、生化水平、分子水平對(duì)二化螟和棘禾草螟的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。生態(tài)水平上，本文選用7種常見(jiàn)的禾本科二化螟寄主植物，分別進(jìn)行了寄主的非選擇性、寄主的選擇性和幼蟲(chóng)趨性“Y”型嗅覺(jué)儀研究；生化水平上，本文利用比色法研究了棘禾草螟和二化螟滯育時(shí)期糖份和核酸含量的變化，利用PAGE凝膠電泳分析了兩

3、者酯酶同工酶的差異，并采用SDS-PAGE凝膠電泳比較了兩者全蛋白的不同；為了得到可靠的分子證據(jù)，本研究首先建立了最優(yōu)化的RAPD反應(yīng)體系，利用該反應(yīng)體系，選用適宜的引物，采用RAPD聚類分析方法，本研究分析了二化螟和棘禾草螟種間及種內(nèi)的遺傳多樣性差異；同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中，本研究采用mt-DNA測(cè)序技術(shù)，分析了線粒體Cytb和COⅡ兩個(gè)基因的序列。 研究結(jié)果表明：生態(tài)水平上，棘禾草螟能以禾本科植物水稻、小麥、玉米、甘蔗、茭白、蘆葦和荻

4、作為寄主。七種寄主植物飼喂棘禾草螟發(fā)育總歷期均長(zhǎng)于二化螟發(fā)育總歷期；棘禾草螟和二化螟對(duì)寄主植物荻、蘆葦和茭白都存在明顯的趨性，與清水對(duì)照存在顯著的差異。棘禾草螟對(duì)荻的趨性最強(qiáng)，蘆葦次之，茭白最弱。二化螟對(duì)茭白有很強(qiáng)的趨性，而在蘆葦和荻之間沒(méi)有明顯差異；生化水平上，總糖測(cè)定表明，棘禾草螟和二化螟滯育后其5齡幼蟲(chóng)的總糖含量要明顯低于6齡幼蟲(chóng)的總糖含量，糖原測(cè)定表明，棘禾草螟糖原含量和二化螟糖原含量在滯育后5齡和6齡相差不顯著，棘禾草螟和二化

5、螟糖原含量總體趨勢(shì)均不斷降低，海藻糖測(cè)定表明，從上一年12月份到次年1月、2月，海藻糖的總體水平?jīng)]有明顯的變化，推測(cè)棘禾草螟和二化螟的糖醇積累型屬于海藻糖積累型。同期同齡滯育的棘禾草螟和二化螟DNA含量沒(méi)有顯著的差異，棘禾草螟滯育幼蟲(chóng)的DNA含量要高于二化螟的DNA含量，滯育期間棘禾草螟和二化螟RNA含量變化差異較大，不同年份之間沒(méi)有明顯的規(guī)律。二化螟不同的發(fā)育階段其酯酶同工酶之間有一定的差異，聚類分析表明，二化螟和棘禾草螟的不同個(gè)體間

6、可以完全分開(kāi)，遺傳距離D=1.000-2.297，其遺傳相似性指數(shù)I為0.101-0.367。棘禾草螟全蛋白在3齡、4齡和5齡出現(xiàn)了較為明顯的變化。二化螟3齡、4齡和5齡蛋白質(zhì)帶型沒(méi)有明顯的變化，三者之間的帶型相似；分子水平上研究結(jié)果表明，棘禾草螟的遺傳多樣性要小于二化螟的遺傳多樣性；群體內(nèi)二化螟的遺傳變異程度要大于棘禾草螟的遺傳變異程度；武漢地區(qū)的二化螟和棘禾草螟種群間的基因遺傳多樣性指數(shù)0.2714要小于簰洲灣地區(qū)的兩者之間的基因遺

7、傳多樣性指數(shù)；通過(guò)UPGMA聚類分析可以看出，棘禾草螟和二化螟在種群間能夠很好的區(qū)分開(kāi)來(lái)。對(duì)Cytb基因進(jìn)行測(cè)序后發(fā)現(xiàn)，棘禾草螟和二化螟的Cytb基因序列與亞洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）的相似性最高。兩者Cytb基因之間共出現(xiàn)37個(gè)變異位點(diǎn)，約占Cytb基因核苷酸總數(shù)的8.55％。棘禾草螟和二化螟的遺傳距離很小，棘禾草螟和二化螟之間有極近的遺傳關(guān)系。COII基因測(cè)序表明兩者之間共出現(xiàn)46個(gè)變異位點(diǎn)，約占核苷酸總數(shù)的