我國葡萄根瘤蚜遺傳分化研究及翅型分化相關基因的篩選.pdf

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

2、分析
　　 采用離體根鑒定系統(tǒng)對我國的6個葡萄根瘤蚜克隆的侵染能力進行了鑒定分析，結果表明：1）根瘤蚜在抗性砧木SO4、5BB、101-14M上均不能夠發(fā)育為成蟲，滯育在1齡。2）在敏感品種赤霞珠上，SH Kyoho克隆的成蟲存活率最高，而HN Kyoho和LN Beta克隆的存活率較低。但各個克隆的日產(chǎn)卵量和生命表參數(shù)沒有明顯差異。3）綜合根瘤蚜在赤霞珠、刺葡萄、貝達和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，說明SH Kyoho克隆侵染能力較強。
　　 2.我國根瘤蚜mtDNACOⅠ的遺傳多樣性與系統(tǒng)進化分析
　　 通過線粒體DNACOⅠ多態(tài)性研究了我國葡萄根瘤蚜的遺傳分化與系統(tǒng)發(fā)育，并將我國根瘤蚜單倍型與GenBank中已發(fā)表的83個單倍型進行了聚類分析。結果表明：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個變異位點中單一多態(tài)位點12

4、個，簡約信息位點17個。2）在我國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豐富，且上海根瘤蚜種群與其它三個種群之間沒有共享單倍型。3）上海群體與陜西、湖南和遼寧三個種群的遺傳距離較大（0.039～0.040），Nm最小（0.02），在分子系統(tǒng)發(fā)育樹和單倍型網(wǎng)絡圖上為獨立分支，說明我國根瘤蚜至少有兩個獨立的來源。
　　 3.我國葡萄根瘤蚜不同地理種群的遺傳多樣性分析
　　 應用7對SSR引物對4個葡萄根瘤蚜

5、根瘤蚜地理種群進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，說明群體內遺傳變異性較小，遺傳多樣性較差，其中上海群體的遺傳多樣性相對豐富。3）對4個根瘤蚜種群的遺傳分化進行分析，發(fā)現(xiàn)83％的遺傳分化多樣性駐留在群體內

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

7、br>　　 以翅型分化關鍵期的無翅2齡和有翅2齡若蚜為試材，運用SSH技術對葡萄根瘤蚜的翅型分化機制進行了研究。從有翅蚜文庫中篩選到51個特異基因片段，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：細胞組成、物質代謝、轉錄因子、逆轉座子。無翅文庫中得到44個差異表達的ESTs序列，其中12個已知基因，8個未知功能的基因和24個與其它物

8、種同源性較低或找不到同源性的ESTs。
　　 5.翅型分化相關基因的熒光定量PCR分析
　　 從有翅和無翅根瘤蚜特異表達的已知ESTs中挑選13個基因，用熒光定量PCR技術檢測其在各齡期有翅蚜中的表達模式，結果表明：Brat，Apyrase，CHD和.RPS15a基因在翅型分化的關鍵期（有翅2齡）高表達，與無翅2齡相比達到了極顯著水平，且隨有翅蚜齡期的增長其表達量逐漸下降，說明這四個基因在翅型分化過程中可能起著關鍵作用。