光肩星天牛分子遗传多样性及PCR鉴定技术的研究

摘要

该研究应用随机扩增的多态性DNA技术(RAPD)以及线粒体DNA(mtDNA)测序技术同时研究光肩星天牛分子遗传多样性,以便相互验证,并依据测序结果研制光肩星天牛PCR鉴定试剂盒.应用随机扩增的多态性DNA技术(RAPD)共研究星天牛属的5个种样品:光肩星天牛、黄斑星天牛、星天牛、四川星天牛、楝星天牛,其中有20个不同地理种群的光肩星天牛(中国16个、美国3个、韩国1个).为了验证实验结果的稳定性及代表性,我们分别与2001年、2003年、2004年开展了三次RAPD实验,从实验用随机引物数量到光肩星天牛地理种群数量均做了较大的调整,为总结明了,我们将这三次实验作为三组分别进行了分析.应用线粒体DNA(mtDNA)测序技术共测序了7个天牛基因序列,即CO Ⅰ-1、CO Ⅰ-2、COⅡ、COⅢ、ND4、16S RNA、Cytb基因,样品涉及星天牛属5个常见种及2个外缘种,以及中国的光肩星天牛种群达12个,黄斑星天牛种群4个,美国纽约、芝加哥光肩星天牛种群各1个;韩国光肩星天牛种群样品2个;7个基因中细胞色素氧化酶Ⅰ基因(CO Ⅰ)进化速率最快,最适于遗传关系研究,其余则较保守;该研究对光肩星天牛各地理种群CO Ⅰ基因进行了详细研究.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章研究的背景、目的和意义

1研究的背景

1.1光肩星天牛危害的严重性

1.2美国“天牛事件”

2主要研究内容、目的和意义

参考文献

第二章国内外同类研究现状

1光肩星天牛的研究现状

1.1研究简史

1.2形态特征、寄主与分布

1.3生活史与习性

1.4防治方法

2分子生物学技术在昆虫遗传及鉴定方面的研究进展

2.1常用的分子标记

2.2分子遗传标记在昆虫学中的应用

3随机扩增的DNA多态性技术(RAPD)研究原理与进展

3.1分子系统与形态系统的关系

3.2 RAPD的原理

3.3 RAPD方法的特点

3.4 RAPD技术昆虫分类和系统演化研究的应用

4线粒体DNA(mtDNA)测序的原理与研究进展

4.1 mtDNA的结构

4.2 mtDNA的复制和表达调控

4.3昆虫mtDNA的特点及其研究进展

参考文献

第三章光肩星天牛种群间遗传多样性的RAPD研究

1材料与方法

1.1样品收集

1.2 DNA的制备

1.3引物的筛选

1.4 RAPD反应及电泳

1.5 RAPD数据分析

2结果

3讨论

参考文献

第四章光肩星天牛mtDNA测序及其基因特点的研究

1材料与方法

1.1标本采集

1.2 DNA提取

1.3 DNA扩增及测序

2结果

2.1细胞色素氧化酶Ⅰ基因(CO Ⅰ)区域DNA序列及特点

2.2细胞色素氧化酶Ⅱ(Cytochrome oxidase subunit II,coII)基因区域DNA序列及特点

2.3细胞色素氧化酶Ⅲ基因(COⅢ)区域DNA序列及特点

2.4NADH脱氢酶4(NADH dehydrogenase subunit 4,ND4)基因区域DNA序列及特点

2.5 16s核糖体亚基基因区域DNA序列及特点

2.6细胞色素b(Cytb)基因区域DNA序列及特点

3讨论

参考文献

第五章光肩星天牛mtDNA CO Ⅰ基因测序及其种群间遗传关系研究

1材料与方法

1.1样品采集

1.2 DNA提取

1.3 DNA扩增及测序

1.4测序分析

2结果

3讨论

参考文献

第六章光肩星天牛PCR检测方法的建立及检测试剂盒的研制

1材料与方法

1.1实验材料

1.2 DNA的提取

1.3 PCR引物

1.4 PCR扩增

1.5灵敏度的检测

1.6开发光肩星天牛PCR检测试剂盒

2结果与分析

2.1 PCR反应体系和反应条件

2.2反应体系中加入二甲亚砜的反应条件和效果

2.3反应体系中加入牛血清蛋白的反应条件和效果

2.4 PCR反应的灵敏度

2.5光肩星天牛PCR检测试剂盒

3讨论

参考文献

第七章星天牛属成虫形态特征及鉴定检索表

星天牛属检索表

主要参考文献

星天牛图版

第八章结论