微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中的多态性分析

近年来烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)Q型入侵我国并在部分地区取代B型成为了烟粉虱优势生物型。外来物种的入侵过程及农药使用等因素可影响种群的遗传多样性水平及其遗传结构。本研究分析了4个微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群的多态信息含量(PIC),并在此基础上进行了遗传多样性分析。结果表明这些微卫星位点在Q型烟粉虱入侵种群中具有中度或高度多态性,说明微卫星位点能有效分析Q型入侵种群的遗传多态性。本研究为利用微卫星标记研究Q型入侵种群的遗传结构奠定了基础。     

基于微卫星标记对中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群的遗传结构分析（英文）

2003年首次在云南昆明发现Q型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)传入中国。随后几年时间内, 它在许多省份逐年取代了B型烟粉虱种群。2008年后,Q型烟粉虱基本上成为了中国多数省份农区的优势生物型。为了进一步揭示Q型烟粉虱在中国快速扩散以及取代B型烟粉虱的遗传学基础, 本研究利用11个微卫星位点分析并比较了2003年中国云南昆明Q型烟粉虱入侵种群及其他地点的11个B型入侵种群, 西班牙2个Q型土著种群, 以色列1个Q型入侵种群, 以色列1个B型土著种群, 以及西班牙、 美国与澳大利亚的5个B型入侵种群的遗传结构。结果表明, 中国Q型烟粉虱早期种群（云南昆明种群）可能来自于西部地中海地区。中国B型烟粉虱种群遗传多样性高于西班牙、 澳大利亚、 美国B型种群, 中国B型可能存在多次传入或某个混合种群的再次传入。相对于原产地种群, 中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群遗传多样性并没有明显降低, 表明Q型与B型烟粉虱种群可能经历了较小的瓶颈效应或奠基者效应。中国Q型烟粉虱早期入侵种群遗传多样性高于B型烟粉虱种群, Q型烟粉虱这种较高的遗传多样性可能为其较强的生态适应性提供了遗传基础, 有利于Q型烟粉虱在新的环境下快速扩散并取代B型烟粉虱。     

烟粉虱生物型的监测及其遗传结构研究

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是一种重要的农业害虫并包括许多生物型,其中B型和Q型是入侵性较强的2种生物型。文章着重介绍近年来在烟粉虱生物型的监测及其遗传结构方面的研究进展。B型烟粉虱和Q型烟粉虱这2个生物型均已入侵我国,其中多数地区烟粉虱是B型烟粉虱,局部地区有Q型烟粉虱并呈现不断蔓延趋势。微卫星(SSR)分子标记分析结果表明我国B型烟粉虱的入侵来源具有多元化,而云南地区Q型烟粉虱来源比较单一。化学农药的使用能够影响室内种群的遗传结构,降低种群的遗传多样性。基于RAPD、ISSR分子标记的分析结果表明,Q型烟粉虱种群各项遗传多样性指数均比B型烟粉虱的高。今后加强烟粉虱入侵生物型的遗传结构及其种群动态关系等方面的研究,对于揭示烟粉虱的灾变机制及其控制具有重要的意义。     

不同生物型烟粉虱体内Wolbachia共生菌的检测及其系统树分析

Wolbachia是广泛分布于节肢动物体内一类共生细菌,它能够通过多种机制调控宿主的生殖方式。近年来的研究表明,Wolbachia与许多外来生物的成功入侵相关。本文利用长PCR的方法特异扩增了不同生物型烟粉虱（共24个种群）体内Wolbachia的wsp基因,结果发现B型和Q型烟粉虱入侵种群体内均未检测到Wolbachia,而在非B/Q型的浙江种群和肯尼亚种群体内检测到了Wolbachia。对该wsp基因进行测序并和已知序列进行同源性分析发现,浙江烟粉虱种群的Wolbachia属于B组Con/Rug亚种群,而肯尼亚种群属于B组Btab1亚种群。Wolbachia的存在与否可能与烟粉虱的成功入侵有一定的关系。图2表2参23     

mtCOI PCR-RFLP技术鉴别中国入侵型和土著型烟粉虱种群的有效性分析

烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)是世界范围内最重要的入侵生物之一,准确地鉴别烟粉虱入侵生物型和土著生物型具有十分重要的现实意义。mtCOI PCR-RFLP技术具有快速、高效的特点,是当前应用最广泛的烟粉虱生物型鉴定技术,但是,不同限制性内切酶为基础的mtCOI PCR-RFLP技术在鉴定我国烟粉虱种群中的有效性仍不明了。本文比较了已报导的5种mtCOI PCR-RFLP技术在鉴别中国烟粉虱种群入侵生物型和土著生物型(B型、Q型,ZHJ1型、ZHJ2型、ZHJ3型)的有效性。结果表明,内切酶AluI不能区分B型和ZHJ2型烟粉虱;内切酶TaqI不能准确区分ZHJ3型和Q型烟粉虱个体;而内切酶VspI不仅不能准确区分ZHJ1型和Q型烟粉虱个体,也不能准确区分B型和ZHJ2型烟粉虱;内切酶MseI和Tru9I则不能有效鉴别上述5种烟粉虱生物型,因此不适宜推广使用。     

烟粉虱B型和Q型群体遗传结构的RAPD分析

近20年来,烟粉虱B型传入世界各地并暴发成灾,成为一种重要的农业入侵害虫; 烟粉虱Q型则是近几年引起人们高度重视的一种新的入侵生物型,目前已传入许多国家并造成一定危害。本文利用RAPD分子标记对烟粉虱B型和Q型不同地理种群的遗传结构进行了分析。结果表明：（1）引物H16对烟粉虱B型不同种群扩增的特异带,能有效区分烟粉虱B型和Q型、浙江非B/Q型种群;（2）烟粉虱Q型种群各项遗传多样性指数均比烟粉虱B型的要高;（3）我国烟粉虱Q型来自伊比利亚半岛的可能性比来自中东地区的可能性要大。另外,聚类分析结果提示,RAPD分子标记能有效地区分烟粉虱不同生物型,但可能不适用于生物型之间亲缘关系分析。     

烟粉虱B型与Q型种群遗传多样性的AFLP分析

烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是由多种生物型或物种组成的复合种。Q型烟粉虱在我国部分地区正在取代B型烟粉虱成为优势生物型。烟粉虱Q型与B型遗传多样性比较研究为解析这2种生物型入侵的遗传学基础具有重要的意义。本文利用AFLP技术研究了Q型(包括Q1型、Q2型)、B型烟粉虱种群的遗传多样性。结果表明:Q型烟粉虱遗传多样性高于B型烟粉虱;Q1型烟粉虱各项遗传多样性指数均接近于Q2型。最后探讨了AFLP与SSR分子标记的各自特点。     

Q型烟粉虱东地中海种群遗传多样性的mtCOI与SSR分析

前期研究表明入侵我国山东的Q型烟粉虱Bemisia tabaci（Genn.）种群来源于西地中海地区而非来源于东地中海地区。为了揭示Q型烟粉虱的入侵遗传机制, 本研究进一步利用线粒体COI（mtCOI）基因与6个具有多态性的微卫星位点（SSR）分析了东地中海Q型烟粉虱（Q1支系与Q2支系）种群的遗传多样性, 并与西地中海种群遗传多样性的前期研究结果进行了比较分析。基于mtCOI基因与微卫星标记分析结果表明, 东地中海种群与西地中海种群一样也具有较高的遗传多样性, 然而两个地区种群存在着遗传异质性。不同入侵性种群遗传结构的比较研究将为进一步解析外来种群的入侵生理生态机制奠定基础。     

施用噻虫嗪可降低B型烟粉虱群体的遗传多样性

用4个具有多态性的微卫星位点（BEM15、BEM25、BEM31和BT-b53）分析了施用化学农药噻虫嗪 （thiamethoxam）对B型烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）群体遗传结构的影响。结果表明：噻虫嗪汰选18代的B型烟粉虱处理种群（抗性种群）抗药性上升到对照种群（敏感种群）的19.08倍,同时其微卫星位点不同等位基因频率分布发生了变化,等位基因数（N_a）平均值由2.750降到2.250,杂合度（h）平均值由0.459降到0.299（降低了34.8%）,多态信息含量（PIC）平均值由0.393降到0.250,有效等位基因数（N_e）平均值由2.051降到1.488;抗性种群与敏感种群的标准遗传距离为0.15。结果提示,化学农药的施用可能是B型烟粉虱群体遗传结构的重要影响因素之一。     

B型烟粉虱与浙江非B型烟粉虱的竞争

为了了解近年来入侵中国的B型烟粉虱(Bemisiatabaci)取代本地非B型烟粉虱的潜能,在室内将一个B型与一个浙江非B型烟粉虱种群混合饲养在不同寄主植物上,跟踪观察混合种群中两个生物型个体数量相对比例的变化。结果表明,当两种生物型在棉花(Gossypiumhirsutum)上以相同初始数量共存竞争时,经过6代,非B型完全被B型替代;而在西葫芦(Cucurbitapepo)上以相同初始数量共存竞争时,只经过2代,非B型即完全被B型替代。在棉花上,即使以非B型占87%、B型占13%开始共存竞争,经过225d后,非B型也完全被B型替代。这说明B型烟粉虱具有在短期内竞争取代浙江非B型烟粉虱的能力。经分析,B型除了寄主范围比非B型的宽这一点对其竞争有利外,较强的内在竞争潜能也是其能成功入侵并替代本地非B型烟粉虱的一个重要原因。     

Analysis of genetic diversity among different geographical populations and determination of biotypes of Bemisia tabaci in China

Abstract:  Analysis of the genetic diversity among 27 different geographical populations of Bemisia tabaci and determination of biotypes of B. tabaci in China based on amplified fragment-length polymorphism (AFLP) and the mitochondrial cytochrome oxidase I (mtDNA COI) gene sequences were conducted. In AFLP assay, the use of five primer combinations selected from 64 primer combinations allowed the identification of 229 polymorphic bands (97.03%) from 60 to 500 bp, suggesting abundant genetic diversity among different geographical populations of B. tabaci. To further identify biotypes of B. tabaci in China, the mtDNA COI gene sequences of nine representative populations from China, Israel and Spain were obtained. Molecular phylogenetic tree based on AFLP and mtDNA COI gene analyses revealed the presence, in China, of at least four different genetic groups of B. tabaci. B biotype, Q biotype and two non-B/Q biotype. B biotype was distributed nationwide. Q biotype was present only in the local region of China including the YunNan province and BeiJing city. This was also the first report about the invasion of Q biotype into China. Of the other two non-B/Q biotype groups, one was found in ShanDong and HeBei provinces, and another in ZheJiang province. The non-B/Q biotype ZheJiang population showed very high similarity with another Asian population India-IW ( AF110704 ) in mtDNA COI sequences and was possibly a Chinese indigenous population. The close monitoring of the Q biotype in locales of China where commercial plants were exported or imported, is now essential to avoid the further accidental distribution of the Q biotype.     

Biotype status and genetic polymorphism of the whitefly Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) in Greece: mitochondrial DNA and microsatellites

The genetic polymorphism and the biotype identity of the tobacco whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) have been studied in population samples taken from different localities within Greece from cultivated plants growing in greenhouses or in open environments and from non-cultivated plants. Two different approaches were used: sequencing of the mitochondrial cytochrome oxidase I (mtCOI) gene and genotyping using microsatellite markers. Analyses of the mtCOI sequences revealed a high homogeneity between the Greek samples which clustered together with Q biotype samples that had been collected from other countries. When genetic polymorphism was examined using six microsatellite markers, the Greek samples, which were all characterized as Q biotype were significantly differentiated from each other and clustered into at least two distinct genetic populations. Moreover, based on the fixed differences revealed by the mtCOI comparison of known B. tabaci biotype sequences, two diagnostic tests for discriminating between Q and B and non-Q/non-B biotypes were developed. Implementation of these diagnostic tools allowed an absence of the B biotype and presence of the Q biotype in the Greek samples to be determined.     

中国部分地区烟粉虱生物型种类及系统发育关系分析

烟粉虱是一种危害严重的世界性害虫,是一个快速进化的复合种.本文利用mtCOI分子标记方法,对2010和2011年采自我国9个省(市)的33个烟粉虱种群进行了生物型鉴定和系统发育分析.结果表明： 我国目前存在着B型、Q型、ZHJ-1型、ZHJ-3型、An型以及Nauru型等6种生物型,且不同生物型的分布是不均匀的.遗传距离及系统发育树的分析结果显示,海南省的An型和台湾省的An型聚为一支,为同一来源;中国B型与来自法国和乌干达的B型的亲缘关系较近,同源性达到99%以上;中国的Q型与来自摩洛哥和法国的Q型聚为一个分支,而来自以色列和土耳其的Q型烟粉虱单独聚为一支,说明中国的Q型烟粉虱与来自地中海西部的Q型烟粉虱亲缘关系更近,可以推断中国的Q型烟粉虱的起源地为地中海西部地区.
     

Distribution patterns of the Q and B biotypes of Bemisia tabaci in the Mediterranean Basin based on microsatellite variation

At least five of the biotypes described in the Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) complex are known to be present in the Mediterranean Basin area. Only two of them, however, are economically relevant, that is, biotypes B and Q. Biological and genetic differences between the two biotypes have been well studied, but less is known about their patterns of genetic variation and population structure. To address these issues, a study was undertaken based on variation at six microsatellite loci among a subset of nine B. tabaci populations (five belonging to the Q and four to the B biotype). The data obtained show that (i) these loci showed considerable polymorphism in the Q and B biotypes populations although the presence of null alleles can obscure the picture; (ii) the Iberian‐Q, Canarian‐Q, and Egyptian‐B populations exhibit heterozygosity excess as a result of bottleneck events; (iii) the low genetic differentiation between the Israeli, Iberian Peninsula, and Italian populations suggest that these populations share a common gene pool; (iv) the genetic distances between the Canarian‐Q population and the geographically close population from Morocco indicates spatial isolation and a limited gene flow; and finally (v) the microsatellite data for the B populations indicate that the whiteflies from Egypt and Israel have a close phylogenetic relationship, but the source of these biotype B invasions into the Mediterranean area remains unknown.     

B型与浙江非B型烟粉虱药剂敏感性的比较

比较了新入侵我国的B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)与非B型烟粉虱ZHJ-1种群对5%吡虫啉乳油和5%吡丙醚乳油2种杀虫剂的敏感性。ZHJ-1种群卵、若虫和成虫对这2种药剂的敏感性均比B型的明显或显著要高。吡丙醚具有高杀卵活性,在有效成分为0.25mg/L时,2个烟粉虱种群卵的死亡率高于90%。药剂敏感性的差异可能是B型竞争取代本地非B型烟粉虱的一个重要原因。