姚建秀[1]2001年在《诱导条件下麦长管蚜的RAPD分析》文中研究说明麦长管蚜Macrosiphum avenae是干旱年份小麦穗期的主要害虫,直接引起小麦减产且降低其品质。本研究利用RAPD-PCR技术分析了麦长管蚜一代单克隆种群在环境因子诱导下的DNA分子变异与多态性。并且优化了小型昆虫的RAPD-PCR反应体系。并从48条随机引物中选出的扩增多态性较好的六种引物分别对经过透导过的(紫外辐射、高温、农药)的共143头麦长管蚜的扩增结果进行相似性指数(F)和遗传距离(D)分析,根据所诱导个体遗传距离值的大小进行聚类分析,归纳出不同诱导条件下的各个遗传距离水平上的频次分布表,求得各诱导条件下的蚜虫变异率。结果表明:1. 优化小型昆虫—蚜虫的RAPD反应体系,使其更经济、稳定,该反应体积为25ul,由2.5ul 10×buffer,2.5ul dNTPs(10mM),2.5ul MgCl2(25mM),1ul随机引物(33ng/ul),0.1ul Taq酶(5u/ul),1ul 模板DNA(约25ng/ul),15.4ul的超纯水组成。2. 用48条RAPD引物,对麦长管蚜进行了引物筛选,其中6条引物(S103、S58、S66、S88、S71、S57)的扩增结果稳定、重复性好,扩增分子量为240bp-2000bp,其中最多扩增出15条片段,最少能扩增出1个片段,这为以后用RAPD分子标记法对麦长管蚜进行分析,筛选引物提供了参考。3. 在室温下,紫外辐射(2×40W)诱导下,37头处理的麦长管蚜平均遗传距离(D)为0.2028,该遗传距离上的平均变异频率为30.5556%。4. 在极端高温(35℃)的诱导下,36头麦长管蚜平均遗传距离为0.1667,平均遗传变异频率为33.3333%。5. 在有机磷农药的诱导条件下,39头麦长管蚜平均遗传距离为0.1846,平均变异频率为41.03%.6. 在未经任何诱导条件下,蚜虫种群中仍有部分个体发生变异,其中32头麦长管蚜平均遗传距离为0.08125,变异频率为34.375%。从而得出在各种诱导条件下的净遗传距离(D净=D诱导-DCK)分别为0.12155、0.08545、0.10335;在这些遗传距离水平上的变异频率分别是47.6667%、80.5556%、56.6667%。以上诱导下的遗传距离值均大于Ayala(1979)所规定的同种不同种群的距离(0.031),而小于同种中不同亚种的距离(0.230),所以以上变异并未达到亚种水平,仅是亚种下水平的变异。
姚建秀, 赵惠燕[2]2001年在《紫外条件诱导下麦长管蚜DNA的变异研究》文中研究表明用 RAPD-PCR技术研究了麦长管蚜 Macrosiphum avenae在紫外辐射诱导下的 DNA分子变异与多态性。用相似性指数 ( F )和遗传距离 ( D)及聚类分析对本研究所筛选的 4种引物 S88、S71、S1 0 3、S6 6的扩增结果分析表明 :在紫外辐射 ( 2× 4 0 w)诱导条件下蚜虫的平均遗传距离为 0 .2 0 2 8,而在自然状态下蚜虫 (对照 )平均遗传距离为 0 .0 81 2 5。紫外辐射处理下的实际遗传距离为 0 .1 2 1 55,在该水平上 DNA的变异频率为4 7.6 6 6 7%。说明紫外辐射引起了蚜虫 DNA的变异 ,该变异是否能遗传值得进一步研究。但足以说明紫外条件是引起蚜虫种下分化的主要因素之一
蔡凤环[3]2003年在《麦长管蚜地理种群的遗传变异研究》文中认为麦长管蚜(Macrosiphum avenae)属同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae),世界各地均有分布。在我国,麦长管蚜是禾谷类作物上的重要经济害虫,并能传播大麦黄矮病毒病(BYDV)。特别是干旱年份小麦穗期的主要害虫,产量损失一般达15-30%,严重年份甚至达60%以上。 在环境条件和化学农药、小麦品种等人为条件的强大选择压力下,麦长管蚜种群发生了较大的遗传变异。本研究采用两种多位点遗传标记(随机扩增RAPD-PCR和微卫星引物PCR)方法和两种遗传多样性指标(基因多样度和多态位点率),还采用遗传距离、相似性指数和聚类分析等统计分析方法作为数据分析处理方法。同时,对应用多位点标记以及统计分析中的问题进行了讨论。 结果表明: 1、根据分子量Mrker(EcoR_1-HindⅢ digest Lambda DNA),麦长管蚜基因组DNA的大小在21kb左右。 2、通过对影响RAPD扩增的各因素(如:模板浓度)和影响微卫星引物扩增的各因素(如:微卫星引物扩增的引物退火温度)筛选与分析,建立了稳定性和重复性都很好的最适反应体系。 3、应用多态位点率和基因多样度两种遗传多样性指标对不同麦长管蚜地理种群的随机引物扩增结果进行分析,表明群体内的遗传变异小于群体间的遗传变异,除了新疆这个春麦区麦长管蚜种群外,其他7个种群表现出南方种群DNA变异普遍比北方种群变异小,进而推测可能与各地域的气候条件有关,并且主要是由于温度的选择压力造成的。 4、8个种群间的遗传距离值(0.034-0.136)在Ayala(1979)所规定的地理种群遗传距离(0.031±0.007)和亚种遗传距离(0.23±0.016)之间,由此可见在不同地理区域生活的麦长管蚜种群的分化仅在种群水平上,未达到亚种水平的分化。 5、微卫星扩增结果的聚类分析说明:麦长管蚜种群的遗传变异差异明显,不同种群间呈现出丰富的DNA多态性,新疆这个唯一的春麦区麦长管蚜种群与其他7个冬麦区麦长管蚜种群DNA变异显着,正向亚种变异进化。8个种群的基因遗传变异呈现出以我国从东南到西北叁阶梯地形梯度分布的格局,说明海洋气流和我国的地形造成了我国气候的多样性,从而影响到麦长管蚜地理种群的遗传变异。山东种群、安徽种群、河北种群、北京种群为第一阶梯,山西种群、四川种群、陕西种群为第二阶梯,新疆种群为第叁阶梯。其中第一和第二阶梯麦长管蚜的遗传交流较大,从而显示出两阶梯种群DNA变异小于与新疆种群DNA变异;而新疆由于地理、温度等环境条件和种植制度等人为条件隔离,造成了与前两阶梯种群DNA遗传变异显着。同一阶梯的麦长管蚜种群由于气候条件和我国地形的相似性,再加__仁种群间的基因遗传漂流,从而造成了种群间的遗传变异的相似性较大。
黄贤亮[4]2014年在《秦岭南北地区麦长管蚜种群分化研究》文中指出麦长管蚜是世界性谷物害虫。秦岭山脉的阻隔可能使不同地区麦长管蚜种群之间产生隔离,进而产生分化。我们分别在秦岭以南地区和秦岭以北地区采集了麦长管蚜种群,并对它们进行了比较。首先,在相同的环境条件(温度为20℃)下比较南部和北部麦长管蚜种群生活史。结果表明,北部种群的一龄若虫发育历期显着短于南部种群,但是北部种群的叁龄和四龄若虫发育历期显着长于南部种群;南部种群的繁殖后期或成虫寿命显着长于北部种群;南部种群和北部种群的繁殖期或繁殖前期之间没有显着性差异。南部种群的一生总繁殖力或日均繁殖力显着高于北部种群。南、北部种群之间生活史性状相关性存在明显差异。重要生活史性状的主成分分析结果表明南部种群和北部种群之间以及南部种群的叁个地点之间存在一定程度的隔离。南部种群和北部种群的部分克隆聚集在主成分分析图同一区域,说明一些有翅麦长管蚜克隆可能能够在迁飞中成功越过秦岭。其次,利用微卫星分子标记技术,采用七个微卫星位点对秦岭南部和秦岭北部麦长管蚜种群进行遗传分析。结果表明,秦岭南部和北部麦长管蚜种群之间在遗传水平上存在显着性差异,但是两地种群的遗传分化水平较低;秦岭南部种群之间的遗传分化程度高于秦岭北部种群。最后,我们对秦岭山脉对麦长管蚜种群分化的阻隔作用以及异域物种的形成进行了讨论。
高素霞[5]2014年在《不同寄主植物上麦长管蚜Sitobion avenae种群分化及其遗传基础研究》文中指出麦长管蚜Sitobion avenae (Fabricius)是一种世界性分布的主要害虫,在我国各个麦区均有分布,是大多数麦区麦蚜的优势种。麦长管蚜寄主植物比较广泛,主要取食麦类作物及禾本科的一些杂草。多年来研究表明,寄主植物与蚜虫种群间的分化密切相关,但有关麦长管蚜的寄主适应性及其种群分化格局、机制目前研究尚不深入。本文采用生态学和分子生物学相结合的方法,研究了不同寄主植物对麦长管蚜种群分化的影响。主要研究结果如下:1.在实验室条件下,麦长管蚜在不同寄主植物上若虫的发育历期、平均相对生长率及成虫繁殖力都存在显着差异。麦长管蚜在小麦上若虫发育历期最短,相对增长速率最快,繁殖力也最大;而在黑麦草上若虫发育历期最长,繁殖力也较低。生命表参数比较结果表明,麦长管蚜在小麦上的内禀增长率、净增殖率和周限增长率最大,其次是大麦和燕麦上,而在黑麦草和鸭茅上的增长率较低。总的来看,麦长管蚜在麦类作物上的适合度高于在杂草上的适合度,在麦类作物中,小麦是麦长管蚜最适宜的寄主。2.通过比较不同寄主植物上麦长管蚜种群在原始寄主(小麦、大麦、燕麦)及转寄主后的生活史和生命表参数,结果表明:不同寄主植物上麦长管蚜种群的若虫发育历期及成虫寿命、存活率和繁殖力都存在很大差异。当原始寄主和测试寄主相同时,与大麦种群相比,小麦和燕麦种群若虫发育历期和成虫寿命较短,存活率、繁殖力、种群内禀增长率、净增殖率和周限增长率均提高。小麦种群转到燕麦上后其成虫寿命和繁殖期缩短。大麦种群转接到小麦和燕麦上后,若虫发育历期明显缩短,净增殖率明显增加。而且各寄主上麦长管蚜种群在转寄主后,其存活率和繁殖力会发生明显改变。从转寄主前后各寄主种群的生活史特征可以看出,不同寄主上麦长管蚜种群呈现一定程度的分化。3.通过对比来自大麦和燕麦上麦长管蚜种群的寄主适合度,表明大麦种群和燕麦种群间存在一定的分化,对多个适合度参数进行主成分分析也说明两个种群之间有一定程度的分化。对两个种群间差异的遗传因素进行分析,发现两个种群间的分化具有一定的遗传基础。利用2种计算专化的方法(Xsp和Ysp)表明麦长管蚜大麦种群比燕麦种群具有更明显的专化性,并且麦长管蚜对寄主植物的适合度随着专化程度的升高而增加。4.利用16S rDNA特异引物PCR,在麦长管蚜不同种群中检测到了3种次级共生菌Hamiltonella defensa,Regiella insecticola和Rickettsia sp.。青海地区不同寄主植物种群3种次级共生菌均有感染,主要感染H. defensa和R. insecticola,黑麦草和披碱草上R.insecticola感染率分别达到了68.8%和83.3%;而陕西杨凌地区Rickettsia sp.感染比较普遍且感染率较高,燕麦上和黑麦草上的感染率分别达到了86.7%和69%,而H. defensa和R. insecticola只在个别种群中有零星感染。寄主植物和地理位置对次级共生菌的感染都有一定的影响。寄主植物对R. insecticola的感染影响比较显着,而地理位置对3种共生菌的感染影响都比较显着。5.利用5个微卫星位点对不同麦长管蚜种群遗传多样性进行分析,结果表明:5个微卫星位点均具有较高的多态性。不同种群间遗传多样性存在差异,青海不同寄主植物上麦长管蚜种群的有效等位基因数和香农信息指数较高,而陕西杨凌不同寄主植物上麦长管蚜种群的有效等位基因数和香农信息指数较低,说明青海不同寄主植物上种群遗传多样性较高。麦长管蚜不同种群间固定指数在0.0166~0.2690之间,各种群间存在不同程度的遗传分化,同一地方不同寄主上麦长管蚜种群间的遗传分化较低,其中青海小麦和大麦上麦长管蚜种群间的遗传分化最低,基因流最大,陕西杨凌小麦和青海燕麦上麦长管蚜种群间的遗传分化最高,基因流也最小,不同种群间的遗传分化主要存在于不同地方的不同寄主植物种群之间。分子方差分析结果表明,麦长管蚜不同种群间的遗传变异占总变异的21.5%,种群内的变异占总体变异的78.5%,说明种群间的分化主要来自于种群内个体的变化。贝叶斯聚类的结果也表明青海和陕西杨凌不同寄主上麦长管蚜种群间有一定的分化,而同一个地方小麦和大麦上的麦长管蚜种群之间的遗传距离较近,与燕麦上的麦长管蚜种群间遗传距离较远。总的来看,同一地方的麦长管蚜种群小麦和大麦上种群间的遗传分化较小,和燕麦种群的遗传分化较大。总之,麦长管蚜的生活史特征和适合度参数比较结果表明,它在不同寄主植物上的适应性存在一定差异,它对麦类作物的适应性要高于野生寄主杂草。一些蚜虫克隆系在特定寄主植物上呈现一定程度的专化。寄主植物能显着影响麦长管蚜体内次级共生菌R. insecticola的感染率,所以次生共生菌与麦长管蚜种群在不同寄主上的分化有一定关系。基于微卫星标记的遗传分化结果表明,同一地方小麦和大麦上的麦长管蚜种群间遗传分化程度较低,而它们与燕麦上种群间的遗传分化程度较高。因此,寄主植物和蚜虫次生内共生菌都能在麦长管蚜的种群分化中发挥重要作用,其分化机制和具体原因都值得进一步深入研究。
参考文献:
[1]. 诱导条件下麦长管蚜的RAPD分析[D]. 姚建秀. 西北农林科技大学. 2001
[2]. 紫外条件诱导下麦长管蚜DNA的变异研究[J]. 姚建秀, 赵惠燕. 西北农业学报. 2001
[3]. 麦长管蚜地理种群的遗传变异研究[D]. 蔡凤环. 西北农林科技大学. 2003
[4]. 秦岭南北地区麦长管蚜种群分化研究[D]. 黄贤亮. 西北农林科技大学. 2014
[5]. 不同寄主植物上麦长管蚜Sitobion avenae种群分化及其遗传基础研究[D]. 高素霞. 西北农林科技大学. 2014