微卫星标记对不同地理种群麦长管蚜体色的遗传多样性分析

摘要

麦长管蚜（Sitobion avenae）是我国各小麦产区常发性危害严重的害虫之一，而且是麦类病毒病的传播媒介，是小麦穗期（受害最敏感期）的优势麦蚜种群，对小麦产量造成严重的影响。自上世纪70年代以来，其危害状况由间歇性发生加剧为常发性发生，发生数量、发生历期及发生面积呈现上升趋势。在种群进化过程中，麦长管蚜不仅形成了一定的地理种群，还具有了独特的体色生物型，这与其自身的生物学特性以及环境因子的变化有关。本文利用微卫星标记技术，将不同年份、不同区域、不同体色三因素结合起来考虑，对我国部分麦区的麦长管蚜种群进行了遗传多样性分析，研究结果不仅为研究麦蚜的成灾机理和适应机理提供分子遗传学证据，而且对于麦蚜的迁飞扩散、预测预报以及遗传控制也具有参考价值。
　　 将不同体色型（包括红、绿两种体色）的麦长管蚜作为供试种群，应用微卫星标记分别对北京（采自2007和2008年）、杭州、武汉、甘谷（均采自2008年）麦长管蚜田间自然种群进行了遗传多样性分析。主要结论如下：
　　 （1）对北京地区不同年份、不同体色型麦长管蚜种群进行聚类分析，结果表明不同年份的个体严格聚为一类。其中，2007年的红色个体明显聚为一类，而2008年红、绿体色间则出现交叉聚类。本研究推测可能是因为2008年受南方极端气候的影响，迁入该地区的虫源相对较少，个体间的基因交流可选择的余地不多。
　　 （2）对2008年四个地区不同体色型麦长管蚜种群进行聚类分析，结果表明，仅对红色种群聚类时，其在相对近的遗传距离分支上和绿色种群的聚类图谱有一定差异，主要是因为红色个体在田间自然种群下并非优势种，单独聚类分析时，其在整个种群的特殊性就会被放大，但并没有违背不同体色的个体同属一个种这一遗传背景。
　　 （3）全部种群的连锁不平衡检测结果表明，我国麦长管蚜大多采取不全周期型的生殖模式。并根据连锁不平衡现象在单个种群里出现的程度不同，判断不同体色型个体并不能影响种群的连锁不平衡结果。
　　 （4）分子方差分析结果显示，麦长管蚜的遗传分化主要以种群内的变异为主，种群间的变异占总变异的比例很小。此外，研究发现，红、绿体色间的遗传分化并不显著，且存在频繁的基因交流，这说明它们之间没有明显的生殖隔离，可能具有相似的遗传背景。
　　 （5）分析发现，几个采样点之间的遗传分化程度与地理距离之间没有相关性，这说明麦长管蚜的迁飞可能是有方向性的，或者说不同区域内的选择压力并不是随地理距离而均匀分布。

目录

文摘

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声明

第一章文献综述

1麦蚜的研究进展

1.1麦蚜的生物学特性及其危害

1.2麦蚜危害的国内外现状

1.3蚜虫体色分化的研究进展

1.4分子标记技术及其在蚜虫研究中的应用

1.5论文设计

第二章几种适合单头蚜虫基因组DNA提取方法的比较

2.1前言

2.2材料与方法

2.2.1实验材料

2.2.2单头蚜虫基因组DNA的提取

2.3结果与分析

2.3.1不同方法提取基因组的检测结果

2.3.2TENS法对不同处理提取的检测结果

第三章麦长管蚜地理种群及生物型的遗传多样性分析

3.1前言

3.2材料方法

3.2.1实验材料

3.2.2主要仪器及试剂

3.2.3 SSR标记体系及流程

3.2.4变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

3.2.5电泳图谱数据记录

3.2.6数据统计与分析

3.3实验结果与分析

3.3.1微卫星PCR及电泳检测的效果

3.3.2等位变异数及多态性信息含量分析

3.3.3同一地区、不同年份、不同体色型麦长管蚜种群之间的遗传距离及聚类分析

3.3.4同一年份、不同地区、不同体色型麦长管蚜种群之间的遗传距离及聚类分析

3.3.5连锁不平衡检测

3.3.6分子方差分析

3.3.7遗传分化程度与地理距离的相关分析

第四章 AFLP分子标记初步研究麦长管蚜遗传多态性

4.1前言

4.2材料方法

4.2.1实验材料

4.2.2 AFLP标记体系的建立

4.3实验结果与分析

第五章总讨论

5.1几种适合单头蚜虫基因组DNA提取方法的比较

5.2微卫星标记及电泳检测的效果

5.3等位变异数及多态性信息含量分析

5.4同一地区、不同年份、不同体色型麦长管蚜种群之间的遗传距离及聚类分析

5.5同一年份、不同地区、不同体色型麦长管蚜种群之间的遗传距离及聚类分析

5.6连锁不平衡检测

5.7分子方差分析

5.8遗传分化程度与地理距离的相关分析

5.9 AFLP分子标记体系的初探

参考文献

附录

致谢