草地螟不同地理種群的遺傳多樣性及遷飛軌跡分析.pdf

1、草地螟是一種重要的遷飛性害蟲，曾給我國三北地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成過巨大的經(jīng)濟(jì)損失。從1995年開始，草地螟種群數(shù)量開始回升，進(jìn)入第3個(gè)暴發(fā)危害周期，并呈現(xiàn)出危害持續(xù)時(shí)間延長、發(fā)生危害期提早、各蟲態(tài)發(fā)育齡期縮短、發(fā)生危害程度加重等特點(diǎn)，但由于草地螟主要發(fā)生在地廣人稀的邊遠(yuǎn)地區(qū)，監(jiān)測、防治措施落后，對草地螟災(zāi)害的應(yīng)急反應(yīng)能力十分有限，因此提高草地螟的預(yù)測預(yù)報(bào)水平就顯得尤為重要。遷飛是草地螟成蟲的主要生理行為特征，也是其監(jiān)測、預(yù)報(bào)困難和“防不勝

2、防”的主要原因。目前草地螟遷飛行為的研究主要以雷達(dá)觀測和吊飛模擬為主，受多種因素的制約，較難反映出草地螟實(shí)際的遷飛路徑，因此限制了人們對草地螟遷飛的蟲源及行為機(jī)制的了解。為進(jìn)一步明確草地螟的遷飛規(guī)律，本研究應(yīng)用分子標(biāo)記法分析了不同地區(qū)的草地螟種群的遺傳多樣性，應(yīng)用軌跡分析法探討了第3個(gè)暴發(fā)周期草地螟遷飛的軌跡、蟲源問題。 應(yīng)用擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(AFLP)技術(shù)對1代和越冬代草地螟各11個(gè)種群88個(gè)個(gè)體的DNA進(jìn)行遺傳多樣性檢測。

3、結(jié)果顯示，無論是1代還是越冬代草地螟，各種群的平均多態(tài)性比例較高，其中來自于種群內(nèi)的遺傳多態(tài)性比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于來自不同地理種群間的比例，這表明，各地理種群本身是一個(gè)遺傳分化極大的混雜群體，而不同地理種群間的遺傳差異相對較小。用系統(tǒng)聚類法對這些個(gè)體進(jìn)行聚類分析的結(jié)果也表明，系統(tǒng)聚類不能將同一地理種群內(nèi)的所有個(gè)體都明確分組，即草地螟自然種群無明顯的地理阻隔，不同地理種群之間的遺傳分化程度并不明顯，從而從分子遺傳變異的角度證明了草地螟是一種遠(yuǎn)距

4、離遷飛昆蟲，遷飛使得種群間的基因交流頻繁。我國1代和越冬代成蟲均存在明顯的遷飛現(xiàn)象，兩個(gè)世代之間“互為蟲源地”的假說是可以成立的。 應(yīng)用混合單粒子拉格朗日積分軌線模型(HYSPLT)軌跡分析平臺對草地螟第3個(gè)暴發(fā)危害周期的3個(gè)大發(fā)生個(gè)例進(jìn)行分析，結(jié)果表明，1997年張家口市1代草地螟大發(fā)生的蟲源為蒙古國東南部及中蒙邊境地區(qū)；2003年華北地區(qū)2代草地螟大發(fā)生的蟲源主要為內(nèi)蒙烏盟、鄂爾多斯以及蒙古國東南部地區(qū)；2004年東北地區(qū)1

5、代草地螟大發(fā)生的蟲源主要來自華北地區(qū)。據(jù)此推測，此次暴發(fā)危害周期中我國草地螟的蟲源由3部分組成：(1)華北越冬基地；(2)蒙古國東南部和中蒙邊境地區(qū)；(3)東北地區(qū)(本地蟲源)。后兩部分雖僅僅是我國蟲源的補(bǔ)充，但確實(shí)是我國草地螟大發(fā)生不可忽略的一部分。 本研究首次將AFLP分子標(biāo)記技術(shù)和HYSPLIT軌跡分析平臺應(yīng)用于草地螟的遷飛研究中，兩者從不同的角度研究了我國草地螟遷飛的蟲源關(guān)系，有助于深化對我國草地螟遷飛行為規(guī)律的了解。但