紫外誘變下桃蚜生態(tài)學(xué)反應(yīng)與遺傳變異研究.pdf

1、桃蚜(Myzuspersicae)屬同翅目，蚜科，瘤蚜屬，是世界上分布最廣、危害最大的蚜蟲類害蟲之一。其生長季節(jié)行孤雌生殖，繁殖快且量大，種下分化迅速。影響蚜蟲種群遺傳多樣性因素很多，主要包括寄主選擇和環(huán)境脅迫。 高強(qiáng)度紫外脅迫對(duì)昆蟲產(chǎn)生了強(qiáng)烈的選擇壓力，從而導(dǎo)致了昆蟲的遺傳分化和基因流動(dòng)。本文觀察了紫外誘變對(duì)蚜蟲生態(tài)遺傳學(xué)的影響，同時(shí)采用生命表等生態(tài)學(xué)和分子生態(tài)學(xué)方法，如遺傳標(biāo)記(微衛(wèi)星和線粒體COⅠ-Ⅱ部分序列分析)和遺傳多

2、樣性指標(biāo)(基因多樣性和位點(diǎn)多態(tài)率)，從生態(tài)學(xué)和分子生態(tài)學(xué)不同水平測定了不同照射時(shí)間(2h、4h、6h)和照射強(qiáng)度(15W、30W、45W)下紫外線誘導(dǎo)桃蚜基因的遺傳變異，并根據(jù)遺傳距離進(jìn)行聚類分析，主要結(jié)果如下： 1.不同紫外線照射時(shí)間和照射強(qiáng)度處理對(duì)桃蚜F2代的生態(tài)學(xué)參數(shù)均有不同程度的影響，表明紫外線照射處理的當(dāng)代蚜蟲的生態(tài)學(xué)影響已經(jīng)遺傳給后代。 在2h處理水平下，15W強(qiáng)度輻射處理桃蚜種群的內(nèi)稟增長率最高，達(dá)0.26

3、5；而后，隨著輻射強(qiáng)度的增加，內(nèi)稟增長率值急劇下降；而在6h照射時(shí)間處理水平下，隨著輻射強(qiáng)度的升高，內(nèi)稟增長率呈現(xiàn)平穩(wěn)甚至上升趨勢；此結(jié)果也表明在低劑量輻射下，蚜蟲表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)拇碳し磻?yīng)，而在高劑量輻射下，蚜蟲對(duì)輻射的耐受力增加。 2.從擴(kuò)增的桃蚜基因組大小證實(shí)蚜蟲基因組大小為21kb左右。且在多次實(shí)驗(yàn)摸索的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了桃蚜微衛(wèi)星擴(kuò)增和mtDNACOⅠ-Ⅱ部分序列特異擴(kuò)增的反應(yīng)體系。3.微衛(wèi)星引物33.15核心序列、(CAC)5

4、、(GATA)4對(duì)誘變桃蚜F2代的擴(kuò)增圖譜呈現(xiàn)出豐富的多態(tài)性，其擴(kuò)增片斷大小分別在221-2125bp、264-1694bp、407-1923bp之間。此結(jié)果從分子水平證明處理F2代桃蚜的DNA發(fā)生了變異，揭示出紫外誘導(dǎo)可遺傳的變異，且變異大小是由輻射時(shí)間和輻射強(qiáng)度共同決定。 4.遺傳多樣性指標(biāo)的方差分析結(jié)果表明，對(duì)于平均多態(tài)位點(diǎn)率，2h處理是平均多態(tài)位點(diǎn)率的臨界值，超過2h，F(xiàn)2代平均多態(tài)位點(diǎn)率發(fā)生顯著變異；對(duì)于平均基因多樣度

5、，對(duì)照與不同時(shí)間處理間差異顯著；研究結(jié)果也表明低劑量紫外照射可增加蚜蟲的免疫性，高劑量輻射則導(dǎo)致桃蚜的基因發(fā)生變異。 5.聚類分析將不同時(shí)間處理桃蚜的F2代聚為3大類：對(duì)照、2h(15W、30W)處理、其余處理桃蚜(當(dāng)遺傳距離λ=0.500時(shí))。在同一時(shí)間內(nèi)，輻射強(qiáng)度越大，誘變引起的遺傳變異越大，處理與對(duì)照遺傳距離越遠(yuǎn)；在同一強(qiáng)度下，輻射時(shí)間越長，誘變引起的遺傳變異越大，處理與對(duì)照遺傳距離也越遠(yuǎn)。此聚類分析與前述方差結(jié)果一致。