赤眼蜂分子鑒定及其種群分化研究.pdf

1、本研究對來自國內(nèi)外多種不同赤眼蜂種及同種不同地理種群的線粒體DNACOⅠ、COⅡ和Cytb基因用于赤眼蜂種及種下階元鑒定的可行性進行分析，實現(xiàn)基于mtDNA赤眼蜂種的準確鑒定。 松毛蟲赤眼蜂不同地理種群、不同的生物型其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性存在差異，在種群間及種群內(nèi)可能存在有較大的遺傳性變異，而這些差異顯著影響生物防治的效果。同時，大量釋放人工繁殖的松毛蟲赤眼蜂可能改變本地野生種群的遺傳組成，可能造成生態(tài)風(fēng)險，應(yīng)在大量放蜂前了解松毛

2、蟲赤眼蜂不同品系的地理分布和種群分化程度，然而運用傳統(tǒng)的生物學(xué)方法難以解決此問題，隨著昆蟲分子標記技術(shù)的不斷發(fā)展，有可能為赤眼蜂種下階元研究帶來新理論、新方法。本研究利用微衛(wèi)星分子標記技術(shù)(SSR)對我國不同地理種群松毛蟲赤眼蜂的種群分化和遺傳結(jié)構(gòu)進行分析，探討了松毛蟲赤眼蜂地理種群遺傳結(jié)構(gòu)與地理、氣象因子的相關(guān)性以及共生菌Wolbachia在松毛蟲赤眼蜂地理種群遺傳多樣性中的作用。 本論文的主要內(nèi)容及取得的初步成果如下：1.本

3、研究成功測得了多種赤眼蜂不同種和不同地理種群mtDNA(COⅠ、COⅡ和Cytb)的基因序列，對赤眼蜂mtDNA基因序列從遺傳距離和系統(tǒng)進化樹進行分析，結(jié)果表明3個基因序列均適合赤眼蜂種一級的分子鑒定，不能用做種下階元的區(qū)分，同時確定mtDNACytb基因為赤眼蜂蜂種鑒定的理想基因序列。 2.根據(jù)測定的赤眼蜂mtDNA-Cytb基因序列，利用引物設(shè)計軟件設(shè)計了松毛蟲赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、螟黃赤眼蜂和甘藍夜蛾赤眼蜂4種赤眼蜂的蜂種

4、鑒定特異引物，通過PCR反應(yīng)篩選，確定引物Den2-F/Den2-R為松毛蟲赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Ost1-F\Ost1-R為玉米螟赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Chi1-F\Chi1-R為螟黃赤眼蜂的蜂種特異引物，引物Bra2-F\Bra2-R為甘藍夜蛾赤眼蜂的蜂種特異引物，實現(xiàn)了基于mtDNA-Cytb赤眼蜂蜂種的分子鑒定。 3.在搜索Genbank中主要赤眼蜂屬寄生蜂及與赤眼蜂親緣關(guān)系相近寄生蜂微衛(wèi)星(SSR)座位序列信息

5、的基礎(chǔ)上，篩選了可以用于松毛蟲赤眼蜂SSR分析的4對微衛(wèi)星引物，摸索PCR反應(yīng)條件，建立松毛蟲赤眼蜂種群群體遺傳結(jié)構(gòu)多態(tài)性檢測的SSR指紋標記體系，SSR分子標記技術(shù)為赤眼蜂屬寄生蜂研究提供了新方法。 4.首次利用SSR分子標記技術(shù)對我國松毛蟲赤眼蜂18個不同地理種群的遺傳多樣性和種群分化情況進行研究。結(jié)果表明，18個地理種群具有較高的群體雜合度和豐富的遺傳多樣，不同地理種群多數(shù)沒有發(fā)生明顯種下類型的分化，僅局限于地方種群水平上

6、，但部分種群與其他種群想比較已發(fā)生種下類型的分化，如遼寧岫巖、湖北武漢、廣東廣州種群之間及三種群與其他種群間己發(fā)生種群分化，以黑龍江佳木斯和廣東廣州種群間種群分化最為明顯。 5.對松毛蟲赤眼蜂的遺傳結(jié)構(gòu)與地理和氣象因子的相關(guān)性以及Wolbachia在松毛蟲赤眼蜂地理種群遺傳多樣性中的作用進行分析。結(jié)果表明，等位基因頻率和遺傳多樣性參數(shù)與多數(shù)地理和氣象因素?zé)o顯著相關(guān)，這可能與松毛蟲赤眼蜂在這些位點上的進化較緩慢以及研究位點較少有關(guān)

7、；檢測了中國12個地理種群的松毛蟲赤眼蜂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黑龍江葦河、黑龍江一面坡、黑龍江齊齊哈爾、吉林蛟河和內(nèi)蒙古通遼5個地理種群感染有Wolbachia，感染率為41.7％(5/12)，Wolbachia在我國松毛蟲赤眼蜂不同地理種群中的分布是不均勻的，這可能由于不同地區(qū)的地理環(huán)境、氣候、寄主條件及Wolbachia的傳播效率等因素造成的，Wolbachia可使松毛蟲赤眼蜂之間產(chǎn)生形式上的生殖隔離，從而使種群雜和度降低，Wolbachia