大猿葉甲不同地理種群滯育及其遺傳多樣性的比較研究.pdf

1、大猿葉甲為重要的十字花科蔬菜害蟲(chóng)，從成蟲(chóng)在土中滯育。本研究以江西龍南、江西修水、山東泰、哈爾濱4個(gè)地理種群的大猿葉甲為對(duì)象，探索了不同群體的滯育變異，并采用幾種分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)其群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，同時(shí)比較了與其滯育變異之間的相關(guān)性。光周期和溫度對(duì)大猿葉甲不同地理種群滯育誘導(dǎo)的影響 在不同的恒溫(18-30℃)條件下，測(cè)試經(jīng)歷了越冬滯育的大猿葉甲四個(gè)地理種群[江西龍南種群(JXL)、江西修水種群(JXX)、山東泰安

2、種群(SDT)、黑龍江哈爾濱種群(HEB)]后代在光照8-16 h下滯育誘導(dǎo)的光周期反應(yīng)。結(jié)果表明，隨緯度的增高，光照時(shí)間縮短，溫度降低，大猿葉甲從南到北呈現(xiàn)明顯的地理變異。龍南種群對(duì)光周期和溫度的反應(yīng)與山東和哈爾濱種群不同，與修水種群相似。 溫度在大猿葉甲的滯育誘導(dǎo)中起決定性作用：無(wú)論光周期如何，當(dāng)溫度≤18℃時(shí)，龍南種群成蟲(chóng)均進(jìn)入滯育；修水種群在溫度≤20℃時(shí)，成蟲(chóng)均進(jìn)入滯育；山東泰安種群在溫度＜25℃時(shí)，全部個(gè)體進(jìn)入滯育；

3、哈爾濱種群在溫度≤28℃時(shí)，全部個(gè)體進(jìn)入滯育。 光周期對(duì)滯育誘導(dǎo)的影響受溫度的調(diào)節(jié)，龍南種群為典型的短日照型昆蟲(chóng)，當(dāng)溫度＞18℃時(shí)，隨著溫度的升高，短日照的滯育抑制作用逐漸增強(qiáng)；修水種群的光周期反應(yīng)亦表現(xiàn)為典型的短日照類型，當(dāng)溫度＞20℃時(shí)，不同短光照條件下誘導(dǎo)的滯育率隨溫度的升高而明顯降低；當(dāng)溫度＞22℃時(shí)，不同長(zhǎng)光照誘導(dǎo)的滯育率隨溫度的升高而明顯降低；山東泰安種群在28℃時(shí)，滯育率在69.23％～90.91％之間；在30℃時(shí)

4、，反應(yīng)曲線呈不規(guī)則波浪狀，沒(méi)有呈現(xiàn)典型的光周期反應(yīng)。哈爾濱種群沒(méi)有光周期反應(yīng)，滯育的誘導(dǎo)完全取決于溫度。不同的滯育特性，導(dǎo)致大猿葉甲的生活史不同。 遺傳多樣性研究 采用了線粒體DNA COI基因序列、RAPD和PCR-RFLP三種分子標(biāo)記研究大猿葉甲4個(gè)地理種群的遺傳結(jié)構(gòu)和群體遺傳多樣性。 1、對(duì)長(zhǎng)約335bp的mtDNACOI片段進(jìn)行序列分析，在4個(gè)群體64個(gè)個(gè)體中，共發(fā)現(xiàn)37個(gè)單倍型，總變異位點(diǎn)35個(gè)，多態(tài)位

5、點(diǎn)29個(gè)，(A+T)含量(63.68％)大于(G+C)含量(36.32％)。4個(gè)地理種群的核苷酸多樣性指數(shù)分別為，0.082(JXL)、0.035(JXX)、0.099(SDT)、0.186(HEB)。Fst分析和中性檢驗(yàn)結(jié)果顯著，顯示大猿葉甲群體存在顯著的種群遺傳結(jié)構(gòu)，mtDNA COI基因不是按照中性理論進(jìn)化。遺傳距離分析表明，哈爾濱種群與江西龍南種群的遺傳距離最遠(yuǎn)，其次是與江西修水種群；山東泰安種群與江西龍南種群的遺傳距離最近，江

6、西修水與江西龍南種群的遺傳距離大于其與山東泰安種群間的距離。群體遺傳距離與其相對(duì)地理距離的遠(yuǎn)近不吻合。 2、從80個(gè)引物組合中篩選出的11個(gè)引物對(duì)大猿葉甲4個(gè)地理種群進(jìn)行RAPD分析，共得到65個(gè)擴(kuò)增位點(diǎn)，多態(tài)位點(diǎn)53個(gè)。多態(tài)位點(diǎn)、遺傳相似性指數(shù)和遺傳距離分析表明：4個(gè)種群的多態(tài)位點(diǎn)的百分率為36.92％～67.69％，Nei遺傳多樣性指數(shù)為0.1049～0.20611，Shannon多樣性指數(shù)為0.1641～0.3167，江西

7、龍南群體內(nèi)的遺傳變異最低，山東泰安群體內(nèi)遺傳變異最高。遺傳距離分析表明，江西龍南種群和江西修水種群間的遺傳距離最小，山東泰安種群與哈爾濱種群間的遺傳距離次小，哈爾濱種群與江西龍南種群間的遺傳距離最大。群體遺傳距離與其相對(duì)地理距離吻合，與群體的滯育變異及生物學(xué)特征相符。 3、利用7種限制性內(nèi)切酶對(duì)大猿葉甲COI基因進(jìn)行PCR-RFLP分析，結(jié)果表明，利用AseⅠ、MboⅠ、NlaⅢ、RsaⅠ，在大猿葉甲4個(gè)地理群體中均沒(méi)檢測(cè)到多態(tài)