取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨对药剂的敏感性及种群遗传分化研究

摘要

桔全爪螨Panonychus citri McGregor，属蛛形纲，蜱螨目，叶螨科，全爪螨属，是一种严重危害柑桔的世界性害螨。由于对桔全爪螨的防治长期依赖于化学农药，用药频繁而不合理，加之该螨体小、世代多、繁殖速度快、发育历期短等特点，抗性发展极为迅速，严重威胁着生产中化学防治的有效性。此外由于体小、无翅，其迁移能力非常有限，仅能靠爬行进行短距离移动或吐丝借气流在空中进行较长距离的移动，从而导致不同种群间遗传分化的存在。 本研究综合运用了生物测定、同工酶技术和微卫星技术，探讨桔全爪螨不同种群对哒螨灵和阿维菌素两种药剂的敏感性、取食不同种质资源桔全爪螨种群的遗传分化，探讨药剂敏感性与酯酶同工酶的相关性，寻求桔全爪螨种群抗药性的生化监测指标，从而为桔全爪螨种群的可持续控制提供理论依据。 生物测定结果表明，取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨种群对哒螨灵和阿维菌素的敏感性存在一定的差异。对哒螨灵的相对敏感性由强到弱依次为太田桠柑种群、大浦种群、枳橙种群、尤力克柠檬种群和纽荷尔种群；对阿维菌素的相对敏感性由强到弱依次为大浦种群、枳橙种群、尤力克柠檬种群、太田椪柑种群和纽荷尔种群。其中取食纽荷尔的桔全爪螨种群对哒螨灵和阿维菌素均最不敏感，其LC50分别是太田槿柑种群和大浦种群LC50的2.43和3.86倍。 酯酶同工酶电泳结果表明，桔全爪螨的酯酶可分为两组，分别是a-Est和β-Est，其中a-Est多态性强而适于进行种群遗传结构分析。取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨种群的酯酶同工酶电泳酶谱存在差异性，不同种群在a-Est位点的基因型频率和等位基因频率有所差异。取食尤力克柠檬的桔全爪螨种群a-Est基因型AB频率最高，为0.57，而取食大浦的种群最低，为0.27。相反取食大浦的种群a-Est基因型AA频率最高，为0.73，取食纽荷尔的种群最低，为0.10。另外，本研究中取食大浦的种群未检测到基因型BB。桔全爪螨a-Est等位基因A的频率在取食大浦的种群中最高，为0.86，而等位基因B的频率在取食纽荷尔的种群中最高，为0.65。统计分析结果表明，取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨种群对阿维菌素的敏感性与其等位基因B的频率之间存在显著的相关性。由此推知，酯酶在桔全爪螨对阿维菌素的解毒代谢方面起着重要作用，a-Est的等位基因B频率的增高可能是桔全爪螨对阿维菌素不敏感性增强的原冈之一，这也意味着a-Est的基冈型或基因频率有可能作为监测田间不同种群对阿维菌素敏感性的重要指标之一。利用三条微卫星引物分别对桔全爪螨五个种群的基因组进行扩增。结果表明，每条引物均能扩增出数量不同的条带，同一引物在不同种群中扩增出的条带也不相同。三条引物产生的条带从4条(引物S1)到10条(引物33.1 core sequence)，扩增条带多态性均较高，适合于进行多态性分析。以33.15核心序列为引物，在所有种群中共扩增出大小在120-1500 bp之间的10个片段；以N1序列为引物，在所有种群中共扩增出大小在100-1500 bp之间的8个片段；以S1序列为引物，在所有种群中共扩增出大小在100-530 bp之间的4个片段。 通过a-酯酶等位基因频率分析对不同柑桔种质资源上桔全爪螨各种群的聚类结果表明，太田椪柑和尤力克柠檬两种群首先聚在一起，然后依次与枳橙、纽荷尔种群聚在一起，最后与大浦种群聚在一起。通过三个微卫星引物(33.15核心序列、S1和N1)分析对不同柑桔种质资源上桔全爪螨各种群的聚类结果表明，太田桠柑和纽荷尔两种群首先聚在一起，然后与尤力克柠檬种群、枳橙种群依次聚在一起，最后与大浦种群聚在一起。两种途径建立的聚类图均表明，太田椪柑、尤力克柠檬和纽荷尔三种群之间的遗传距离较近而首先聚在一起，而其与大浦种群的遗传距离最远。因此，取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨种群对哒螨灵和阿维菌素的敏感性差异源于其在分子水平上的遗传变异。 综上所述，桔全爪螨取食不同柑桔种质资源其对药剂的敏感性和酯酶同工酶均存在一定的影响，所研究的5个桔全爪螨种群在分子水平上发生了遗传分化。

目录

文摘

英文文摘

声明

文献综述

1桔全爪螨抗药性的研究进展

1.1害虫(螨)抗药性概述

1.2桔全爪螨抗药性的研究进展

2同工酶标记及其在害虫(螨)抗药性研究中的应用

2.1同工酶标记简介

2.2同工酶标记在害虫(螨)抗药性研究中的应用

3微卫星标记及其在害虫(螨)抗药性研究中的应用

3.1微卫星标记简介

3.2微卫星标记在害虫(螨)抗药性研究中的应用

引言

第1章取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨对哒螨灵和阿维菌素的敏感性测定

1材料与方法

1.1供试桔全爪螨

1.2供试农药

1.3实验仪器与用具

1.4生物测定方法

2结果与分析

3讨论

第2章取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨酯酶同工酶研究

1材料与方法

1.1供试桔全爪螨

1.2供试试剂

1.3实验仪器

1.4试剂配制

1.5酯酶同功酶电泳

1.6酶谱分析及数据处理

2结果与分析

2.1桔全爪螨不同种群酯酶同工酶电泳结果

2.2桔全爪螨不同种群的聚类分析

2.3桔全爪螨不同种群对药剂的敏感性与其等位基因频率的关系

3讨论

第3章取食不同柑桔种质资源的桔全爪螨微卫星标记研究

1材料与方法

1.1供试桔全爪螨

1.2供试试剂

1.3实验主要仪器

1.4桔全爪螨基因组DNA提取

1.5微卫星引物

1.6 PCR扩增反应体系

1.7 PCR扩增产物的检测及记录

1.8数据统计分析

2结果与分析

2.1微卫星引物对不同柑桔种质资源上桔全爪螨种群的PCR扩增结果

2.2桔全爪螨不同种群的遗传相似性指数及聚类分析

3讨论

主要结论与讨论

1主要结论

2本实验存在的问题及下一步研究的建议

参考文献(References)

附件

硕士期间参加的科研项目及发表的论文

致谢