紫外诱变下桃蚜生态学反应与遗传变异研究

摘要

桃蚜(Myzuspersicae)属同翅目，蚜科，瘤蚜属，是世界上分布最广、危害最大的蚜虫类害虫之一。其生长季节行孤雌生殖，繁殖快且量大，种下分化迅速。影响蚜虫种群遗传多样性因素很多，主要包括寄主选择和环境胁迫。 高强度紫外胁迫对昆虫产生了强烈的选择压力，从而导致了昆虫的遗传分化和基因流动。本文观察了紫外诱变对蚜虫生态遗传学的影响，同时采用生命表等生态学和分子生态学方法，如遗传标记(微卫星和线粒体COⅠ-Ⅱ部分序列分析)和遗传多样性指标(基因多样性和位点多态率)，从生态学和分子生态学不同水平测定了不同照射时间(2h、4h、6h)和照射强度(15W、30W、45W)下紫外线诱导桃蚜基因的遗传变异，并根据遗传距离进行聚类分析，主要结果如下： 1.不同紫外线照射时间和照射强度处理对桃蚜F2代的生态学参数均有不同程度的影响，表明紫外线照射处理的当代蚜虫的生态学影响已经遗传给后代。 在2h处理水平下，15W强度辐射处理桃蚜种群的内禀增长率最高，达0.265；而后，随着辐射强度的增加，内禀增长率值急剧下降；而在6h照射时间处理水平下，随着辐射强度的升高，内禀增长率呈现平稳甚至上升趋势；此结果也表明在低剂量辐射下，蚜虫表现出适当的刺激反应，而在高剂量辐射下，蚜虫对辐射的耐受力增加。 2.从扩增的桃蚜基因组大小证实蚜虫基因组大小为21kb左右。且在多次实验摸索的基础上，优化了桃蚜微卫星扩增和mtDNACOⅠ-Ⅱ部分序列特异扩增的反应体系。3.微卫星引物33.15核心序列、(CAC)5、(GATA)4对诱变桃蚜F2代的扩增图谱呈现出丰富的多态性，其扩增片断大小分别在221-2125bp、264-1694bp、407-1923bp之间。此结果从分子水平证明处理F2代桃蚜的DNA发生了变异，揭示出紫外诱导可遗传的变异，且变异大小是由辐射时间和辐射强度共同决定。 4.遗传多样性指标的方差分析结果表明，对于平均多态位点率，2h处理是平均多态位点率的临界值，超过2h，F2代平均多态位点率发生显著变异；对于平均基因多样度，对照与不同时间处理间差异显著；研究结果也表明低剂量紫外照射可增加蚜虫的免疫性，高剂量辐射则导致桃蚜的基因发生变异。 5.聚类分析将不同时间处理桃蚜的F2代聚为3大类：对照、2h(15W、30W)处理、其余处理桃蚜(当遗传距离λ=0.500时)。在同一时间内，辐射强度越大，诱变引起的遗传变异越大，处理与对照遗传距离越远；在同一强度下，辐射时间越长，诱变引起的遗传变异越大，处理与对照遗传距离也越远。此聚类分析与前述方差结果一致。 6.将测序得到的桃蚜两个样本的mtDNACOⅠ-Ⅱ部分序列校准比对，得到其序列长度均为678bp，对于2h-15W桃蚜，只有432bp的序列可用于分析，在432bp的序列中只有一个位点碱基(612bp，T-A)变异，约占分析位点数的1％；对于6h-45W处理桃蚜，只有447bp的序列可用于分析，在447bp的序列中有九个位点碱基发生变异(C-A、2G-A、2A-G、G-T、2A-T、T-A)，约占分析位点数的3％。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

第二章试验材料和方法

第三章结果与分析

第四章结论与讨论

参考文献

附录

致谢

作者简介