中國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組分子系統(tǒng)學(xué)的研究.pdf

1、尖音庫(kù)蚊復(fù)合組Culexpipiens Complex是全球性分布的媒介蚊蟲復(fù)合組。在我國(guó),該復(fù)合組包括尖音庫(kù)蚊指名亞種、致倦庫(kù)蚊、淡色庫(kù)蚊和騷擾庫(kù)蚊。我國(guó)已知前三者的分布情況,其中新疆地區(qū)是典型的尖音庫(kù)蚊的孳生地,北方地區(qū)為淡色庫(kù)蚊,南方地區(qū)為致倦庫(kù)蚊,并在北京、沈陽(yáng)、上海地區(qū)發(fā)現(xiàn)騷擾庫(kù)蚊。
　　該復(fù)合組種類遍布于全國(guó),而且是全球重要的疾病傳播媒介,在醫(yī)學(xué)上具有重要研究?jī)r(jià)值,其中尖音庫(kù)蚊亞種的淡色庫(kù)蚊和致倦庫(kù)蚊是我國(guó)斑氏絲蟲病的

2、主要傳播媒介。該復(fù)合組還是我國(guó)廣大城鄉(xiāng)的優(yōu)勢(shì)蚊蟲,其中淡色庫(kù)蚊和致倦庫(kù)蚊分別是我國(guó)北方和南方常見(jiàn)蚊種,是城鎮(zhèn)入室吸血騷擾的主要蚊種。
　　該復(fù)合組的分類是蚊蟲分類學(xué)研究中公認(rèn)的世界性難題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該復(fù)合組分類地位、鑒別形態(tài)和地理區(qū)劃做了不少研究,該復(fù)合組的各亞種形態(tài)頗為相似,從外形上很難鑒別,其雄蚊陽(yáng)莖側(cè)板中葉的形態(tài)特征是種下分類的重要依據(jù),且雄蚊陽(yáng)莖DV/D值是該復(fù)合組的重要形態(tài)學(xué)鑒別特征。然而對(duì)于雌性成蚊,仍然,沒(méi)有可鑒別

3、的形態(tài)特征,同時(shí)該復(fù)合組成員之間的進(jìn)化和親緣關(guān)系也還沒(méi)有深入的研究。
　　隨著分子生物學(xué)技術(shù),尤其是PCR技術(shù)和核酸自動(dòng)測(cè)序技術(shù)的迅速發(fā)展,成熟的基因擴(kuò)增及測(cè)序技術(shù),結(jié)合比較發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù),給我們提供了以DNA為基礎(chǔ)的分子系統(tǒng)分類學(xué)的發(fā)展。較傳統(tǒng)的形態(tài)分類學(xué)而言,分子系統(tǒng)分類學(xué)可以利用小塊生物體組織進(jìn)行鑒別,能夠在生物的不同生長(zhǎng)階段鑒別物種;并能夠?qū)鹘y(tǒng)分類系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,彌補(bǔ)其不足?，F(xiàn)已被廣泛用于研究昆蟲系統(tǒng)發(fā)育、行為進(jìn)化、

4、種群遺傳變異和分化,以及區(qū)分近緣種的鑒別,種下分類單元的鑒定等方面。多種分子標(biāo)記的出現(xiàn),為尖音庫(kù)蚊復(fù)合組蚊蟲在系統(tǒng)分類學(xué)、種群遺傳學(xué)、種群生態(tài)學(xué)等方面的研究提供了新的思路和方法,從而能更好地闡明媒介蚊蟲和疾病傳播的關(guān)系,為蚊媒和蚊媒病的防治提供重要的參考。
　　本研究依據(jù)外部形態(tài)分類鑒定及前人工作的基礎(chǔ)上,以我國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組中的四亞種為研究對(duì)象,綜合多個(gè)分子標(biāo)記,利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)其分子標(biāo)記的基因序列進(jìn)行研究,通過(guò)測(cè)定基因序列

5、,對(duì)每個(gè)分子標(biāo)記進(jìn)行詳細(xì)的分析,構(gòu)建了該復(fù)合組在分子水平的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。
　　研究結(jié)果如下:
　　1.15個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群中COⅠ和COⅡ基因序列獲得的長(zhǎng)度為633bp和626bp,兩者均表現(xiàn)出A+T含量高于C+G含量的趨向性和氨基酸的偏向性,它們的各序列之間的差異度與遺傳距離均呈線性關(guān)系,且轉(zhuǎn)換大于顛換,堿基替換未達(dá)到飽和,說(shuō)明尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種間存在較大的進(jìn)化潛能。
　　2.15個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群中COⅠ和CO

6、Ⅱ基因序列遺傳距離范圍均在0~0.013之間,說(shuō)明該復(fù)合組變異性較低,遺傳相似性較高。聚類分析結(jié)果表明COⅠ和COⅡ基因在尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種內(nèi)十分保守,不適合在分子系統(tǒng)學(xué)研究中用于作亞種階元的分子特征指標(biāo),從另一個(gè)角度表明,由于COⅠ和COⅡ基因序列較為相似,因此可以看出尖音庫(kù)蚊、淡色庫(kù)蚊、致倦庫(kù)蚊和騷擾庫(kù)蚊仍屬于同一個(gè)種。
　　3.30個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群中AChE2基因序列獲得的長(zhǎng)度為925bp,其也表現(xiàn)出A+T含量趨向性和氨基

7、酸的偏向性,它們的各序列之間的差異度與遺傳距離也呈線性關(guān)系,且轉(zhuǎn)換大于顛換,堿基替換未達(dá)到飽和。
　　4.30個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群中AChE2基因序列遺傳距離范圍均在0~1.292之間,說(shuō)明該復(fù)合組變異性較大。聚類分析結(jié)果表明AChE2基因序列在尖音庫(kù)蚊復(fù)合組蚊蟲亞種階元分類上具有重疊交叉現(xiàn)象,不能與傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類統(tǒng)一起來(lái),說(shuō)明就AChE2基因來(lái)說(shuō),我國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組蚊蟲分化還沒(méi)有達(dá)到可以通過(guò)該序列區(qū)分的程度。
　　5.34

8、個(gè)地區(qū)的尖音庫(kù)蚊復(fù)合組蚊蟲除新疆霍城的尖音庫(kù)蚊外均有wolbachia感染,感染率在24％~100%。說(shuō)明我國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組地理種群內(nèi)wolbachia感染現(xiàn)象十分普遍,且其分布不均勻,感染情況呈現(xiàn)多樣性。其中32個(gè)地區(qū)中測(cè)得的wsp基因序列差異較小,經(jīng)多序列比對(duì)排齊后完全一致。說(shuō)明我國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組親緣關(guān)系很近,同源性較高。
　　6.22個(gè)地理采集點(diǎn)經(jīng)雄蚊陽(yáng)莖形態(tài)、DV/D值與蚊蟲生存環(huán)境及自育性綜合分析,認(rèn)為黑龍江黑瞎子島、甘

9、肅嘉峪關(guān)、甘肅張掖、甘肅民勤、和甘肅武威的尖音庫(kù)蚊復(fù)合組蚊蟲為尖音庫(kù)蚊,并確定在內(nèi)蒙古滿洲里發(fā)現(xiàn)騷擾庫(kù)蚊新紀(jì)錄。
　　7.22個(gè)地區(qū)雄蚊陽(yáng)莖DV/D值與緯度之間呈強(qiáng)負(fù)相關(guān),運(yùn)用其回歸方程驗(yàn)證了30°左右為我國(guó)淡色庫(kù)蚊與致倦庫(kù)蚊地理分布的理論分界線,說(shuō)明尖音庫(kù)蚊復(fù)合組雄蚊陽(yáng)莖DV/D值隨地理緯度不同而變化。
　　8.25個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組地理種群在9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)中每個(gè)位點(diǎn)的平均等位基因數(shù)為5.92,平均多態(tài)信息含量為0.697,

10、平均香農(nóng)多樣性指數(shù)為1.236,平均觀察雜合度為0.471,說(shuō)明我國(guó)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群內(nèi)的遺傳變異比較豐富,為高度多態(tài)性,屬高度雜合群體,有較大的遺傳潛力,能反映種間的遺傳多樣性信息。
　　9.9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在25個(gè)尖音庫(kù)蚊復(fù)合組種群進(jìn)行哈迪溫伯格平衡檢驗(yàn),除Cx2、Cp3和Cx7位點(diǎn)外均偏離哈溫平衡;它們的平均固定指數(shù)為0.224,平均遺傳分化系數(shù)為0.228,說(shuō)明群體間并非隨機(jī)交配,存在高度的遺傳分化。基因流的平均值為1.00