我國(guó)葡萄根瘤蚜遺傳分化研究及翅型分化相關(guān)基因的篩選.pdf

1、葡萄根瘤蚜（Daktulosphaira vitifoliae Fitch）是葡萄栽培上的毀滅性害蟲(chóng)。2005年我國(guó)再次發(fā)現(xiàn)了葡萄根瘤蚜，這對(duì)我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了巨大威脅。為了及時(shí)、有效的防治根瘤蚜，必須深入研究我國(guó)根瘤蚜的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和遺傳特性。為此本文對(duì)我國(guó)根瘤蚜生物型進(jìn)行了鑒定，對(duì)不同地理種群根瘤蚜的遺傳多樣性與系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)行了初步探討，并對(duì)根瘤蚜翅型分化相關(guān)基因進(jìn)行了篩選。主要結(jié)果如下：
　　 1.我國(guó)葡萄根瘤蚜生物型鑒定

2、分析
　　 采用離體根鑒定系統(tǒng)對(duì)我國(guó)的6個(gè)葡萄根瘤蚜克隆的侵染能力進(jìn)行了鑒定分析，結(jié)果表明：1）根瘤蚜在抗性砧木SO4、5BB、101-14M上均不能夠發(fā)育為成蟲(chóng)，滯育在1齡。2）在敏感品種赤霞珠上，SH Kyoho克隆的成蟲(chóng)存活率最高，而HN Kyoho和LN Beta克隆的存活率較低。但各個(gè)克隆的日產(chǎn)卵量和生命表參數(shù)沒(méi)有明顯差異。3）綜合根瘤蚜在赤霞珠、刺葡萄、貝達(dá)和140Ru上的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)SH Kyoho克隆的Ro最大，r

3、m和λ最高，DI最短，說(shuō)明SH Kyoho克隆侵染能力較強(qiáng)。
　　 2.我國(guó)根瘤蚜mtDNACOⅠ的遺傳多樣性與系統(tǒng)進(jìn)化分析
　　 通過(guò)線粒體DNACOⅠ多態(tài)性研究了我國(guó)葡萄根瘤蚜的遺傳分化與系統(tǒng)發(fā)育，并將我國(guó)根瘤蚜單倍型與GenBank中已發(fā)表的83個(gè)單倍型進(jìn)行了聚類(lèi)分析。結(jié)果表明：1）序列中A、C、T、G四種核苷酸的比例分別為34.8％、15.8％、39.2％和10.2％，富含A+T；29個(gè)變異位點(diǎn)中單一多態(tài)位點(diǎn)12

4、個(gè)，簡(jiǎn)約信息位點(diǎn)17個(gè)。2）在我國(guó)根瘤蚜群體中共確定了13種單倍型，其中上海群體單倍型相對(duì)豐富，且上海根瘤蚜種群與其它三個(gè)種群之間沒(méi)有共享單倍型。3）上海群體與陜西、湖南和遼寧三個(gè)種群的遺傳距離較大（0.039～0.040），Nm最?。?.02），在分子系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)和單倍型網(wǎng)絡(luò)圖上為獨(dú)立分支，說(shuō)明我國(guó)根瘤蚜至少有兩個(gè)獨(dú)立的來(lái)源。
　　 3.我國(guó)葡萄根瘤蚜不同地理種群的遺傳多樣性分析
　　 應(yīng)用7對(duì)SSR引物對(duì)4個(gè)葡萄根瘤蚜

5、根瘤蚜地理種群進(jìn)行了遺傳多樣性分析。1）PIC信息指數(shù)顯示除Dvit4在上海群體和陜西群體表現(xiàn)出高度多態(tài)之外，其他位點(diǎn)在所有種群中均表現(xiàn)為中度多態(tài)或低度多態(tài)。2）4個(gè)種群觀察雜合度普遍高于期望雜合度，期望雜合度較低（0.3564～0.3730），Shannon指數(shù)的平均數(shù)都小于1.0，說(shuō)明群體內(nèi)遺傳變異性較小，遺傳多樣性較差，其中上海群體的遺傳多樣性相對(duì)豐富。3）對(duì)4個(gè)根瘤蚜種群的遺傳分化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)83％的遺傳分化多樣性駐留在群體內(nèi)

6、。4）上海群體與其它群體的遺傳距離較大（0.4531～0.4694），其它三個(gè)群體之間的遺傳距離差別較?。?.0028～0.0114），其中湖南與遼寧群體之間的遺傳距離最小，僅為0.0028。以Nei氏遺傳距離進(jìn)行UPGMA聚類(lèi)分析獲得的結(jié)果表明：4個(gè)種群明顯分為兩支，上海種群為獨(dú)立分支，其它三個(gè)種群聚為一支，其中湖南和遼寧兩大種群遺傳關(guān)系較近，這與mtDNACOⅠ的結(jié)果一致。
　　 4.抑制消減雜交（SSH）篩選翅型分化基因<

7、br>　　 以翅型分化關(guān)鍵期的無(wú)翅2齡和有翅2齡若蚜為試材，運(yùn)用SSH技術(shù)對(duì)葡萄根瘤蚜的翅型分化機(jī)制進(jìn)行了研究。從有翅蚜文庫(kù)中篩選到51個(gè)特異基因片段，其中有17條ESTs為已知序列，它們代表14種基因，其它34條為功能未知的基因或檢索不到匹配序列的新基因。14種ESTs功能已知按其功能可分為4類(lèi)：細(xì)胞組成、物質(zhì)代謝、轉(zhuǎn)錄因子、逆轉(zhuǎn)座子。無(wú)翅文庫(kù)中得到44個(gè)差異表達(dá)的ESTs序列，其中12個(gè)已知基因，8個(gè)未知功能的基因和24個(gè)與其它物

8、種同源性較低或找不到同源性的ESTs。
　　 5.翅型分化相關(guān)基因的熒光定量PCR分析
　　 從有翅和無(wú)翅根瘤蚜特異表達(dá)的已知ESTs中挑選13個(gè)基因，用熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)其在各齡期有翅蚜中的表達(dá)模式，結(jié)果表明：Brat，Apyrase，CHD和.RPS15a基因在翅型分化的關(guān)鍵期（有翅2齡）高表達(dá)，與無(wú)翅2齡相比達(dá)到了極顯著水平，且隨有翅蚜齡期的增長(zhǎng)其表達(dá)量逐漸下降，說(shuō)明這四個(gè)基因在翅型分化過(guò)程中可能起著關(guān)鍵作用。