二化螟種群的遺傳分化研究.pdf

1、二化螟Chilo suppressalis（Walker）屬鱗翅目（Lepidoptera）、螟蛾科(Pyralidae)、禾草螟屬（Chilo），俗稱鉆心蟲等，是一種重要的鉆蛀性水稻害蟲，廣泛分布于我國各水稻生產(chǎn)區(qū)。二化螟的寄主除水稻外，還有茭白、玉米、甘蔗、稗草、油菜等。近年來，二化螟的發(fā)生有擴大加重趨勢，威脅著水稻生產(chǎn)。遺傳多樣性及其演變規(guī)律是研究生物多樣性和物種進化的核心問題之一，也是評價自然生物資源的重要依據(jù)。長期的地理隔離、

2、寄主隔離和不同環(huán)境條件的脅迫，對昆蟲種下分化和新種形成有重要促進作用。昆蟲遺傳多樣性的研究為揭示生物進化機制提供背景資料，同時促進害蟲的有效治理，具有重要的理論和實踐意義。本研究對二化螟種群間和種群內(nèi)進行遺傳差異分析，主要結(jié)果如下。
　　 1.利用AFLP標記對中國11省13個二化螟地理種群進行了遺傳多態(tài)性分析，以揭示不同區(qū)域種群間遺傳分化，為建立較準確的二化螟發(fā)生區(qū)劃及區(qū)域治理對策提供新的依據(jù)。選取3對引物，共擴增出445條帶

3、，其中多態(tài)性條帶386條，多態(tài)性比率為86.75％。種群間分化系數(shù)(Gst)為0.74，基因流僅為0.1757;13個地理種群間遺傳一致度較高，均大于0.67。遺傳距離聚類分析表明，二化螟13個地理種群可區(qū)分為4類，其中淮北平原類（贛榆、阜寧、阜南）、東南山區(qū)類（鄞縣、閩侯、陽朔）、荊湘川類（荊州、邵陽、德陽）三類種群分別具有較一致的地理氣候特征或相對較近的距離。研究還表明，與其他測試種群的遺傳距離普遍較大、相對孤立的地理種群，其聚類結(jié)

4、果有一定的隨機性，因此，取樣點較多、且樣點分布較均勻的聚類分析結(jié)果才有較高可信度。
　　 2.田間多點調(diào)查揭示，越冬前二化螟的田間種群發(fā)育很不一致，極端相差達4個齡期，以4-6齡高齡幼蟲為主;越冬后，在同一種群世代中，二化螟蛾的羽化歷期達30天以上，呈現(xiàn)明顯的異步化發(fā)生特點。其中，發(fā)育極端早、遲的二化螟個體間是否存在與發(fā)育速度有關、相對穩(wěn)定的遺傳差異，值得進一步探究。
　　 3.為探索二化螟異步化發(fā)育的遺傳機制，首先利用

5、RAPD技術從337對隨機引物擴增結(jié)果中篩選異步化發(fā)育的差異片段，并轉(zhuǎn)換成SCAR標記檢測二化螟的阜寧(FNing)和上饒(SR)品系。結(jié)果表明:337對隨機引物中有1對引物(S117)能擴增到差異片段，特異片段(L820)只在發(fā)育極慢的蛹(L)中檢測到，在發(fā)育快的蛹(E)中檢測不到。進一步將此RAPD差異片段轉(zhuǎn)換成SCAR標記后，利用合成的S117S1 SCAR標記引物，在FNing和SR連續(xù)2代的發(fā)育極快與極慢的蛹中檢測，其中在發(fā)育

6、極快的蛹中檢測到4％，而在發(fā)育極慢的蛹中檢測到67.39％，且該特異性和雌雄性別無關。該片段與腦炎微孢子蟲起始轉(zhuǎn)錄因子ⅡF輔助亞基(Eint_031520)和鹽基tRNA核糖轉(zhuǎn)移酶（Eint_060220）分別有66％、68％的同源性，鹽基tRNA核糖轉(zhuǎn)移酶能夠影響體外轉(zhuǎn)糖基酶活性和體內(nèi)的線粒體定位。
　　 4.再利用AFLP技術，分析比較二化螟種群內(nèi)異步化發(fā)育類群。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PstⅠ與TaqⅠ組合的36對引物中，有一對引物(P

7、1T1)能擴增到特異性差異片段。該特異片段L130只在FNing發(fā)育極慢的蛹中檢測到;對SR種群檢測表明，此特異性不明顯。但在FNE和SRE中發(fā)現(xiàn)比較一致的特異性片段E300，在FNing和SR種群連續(xù)2代的隨機個體檢測中發(fā)現(xiàn)，此特異性片段在發(fā)育極快的蛹中檢測到94％，在發(fā)育極慢的蛹中僅檢測到21.74％。對此片段克隆測序表明，E300為未知蛋白。將E300與L130序列比對發(fā)現(xiàn)，其相似性達69.3％，由此推測L130和E300可能為同