基于线粒体COⅠ、Cytb和COⅡ基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

中哈边境区域黑腿星翅蝗遗传多样性与遗传分化研究

【目的】为了明确中哈边境区域黑腿星翅蝗Calliptamus barbarus Costa的遗传多样性,阐明其区域性发生的遗传机制。【方法】测定中哈边境新疆边境区域阿勒泰、塔城、博乐、伊犁等和哈萨克斯坦境内黑腿星翅蝗5个种群100个体的COⅠ基因全长序列(1 540 bp),利用DnaSP 5.0,MEGA 6.0和Arlequin3.5等软件分析种群遗传多样性与分化情况。【结果】共获得100条COⅠ基因序列,在5个地理种群中发现122个变异位点,包含69个单倍型,其中1个单倍型为4个种群所共享。种群间的遗传距离范围为0.001-0.086。总群体单倍型多样性指数H_d=0.987,各地理种群单倍型多样性介于0.973-0.995之间,总群体核苷酸多样性P_i=0.008 4,总群体的遗传分化系数G_(st)=0.004 5,总群体固定系数F_(st)=0.014 2,总基因流N_m=4.61。中性检验(Tajima's D=-1.553 3,P0.05;Fu’s Fs=-3.732 4,P0.05)结果表明中哈边境黑腿星翅蝗种群在较近的历史上没有出现群体扩张。单倍型网络图和NJ单倍型系统树结果一致,博乐种群与其他种群分化较明显,AMOVA分子变异分析结果表明中哈边境不同地理种群黑腿星翅蝗的遗传分化主要来自种群内部(98.56%),种群间变异水平很低(1.44%)。不同地理种群的遗传距离与地理距离间的相关性不显著。各单倍型散布在不同地理种群中,未形成明显的系统地理结构。【结论】中哈边境区域不同地理种群黑腿星翅蝗基因交流频繁,遗传分化程度低。     

迁飞性昆虫甜菜夜蛾遗传分化研究

【目的】甜菜夜蛾Spodoptera exigua逐渐成为世界性重要害虫,为明确甜菜夜蛾不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,本研究探讨其在中国的种群遗传变异。【方法】测定了采自15个地理种群154个甜菜夜蛾的线粒体COⅠ基因的547 bp序列,利用DnaSP 5.0、Arlequin 3.5.1.2等软件对甜菜夜蛾不同种群间的遗传多样性、遗传分化及分子变异进行分析,并建立单倍型系统进化树。【结果】在所分析的154个COⅠ序列中,共检测出5个单倍型,其中H1为各种群所共享种群内遗传多样性较低(Hd=0.172±0.041,Pi=0.00077±0.0002),种群内遗传分化相对较大(FST=0.3182),基因流水平较高(Nm=1.071)。中性检验结果不显著(Tajima’s D=-1.278,P0.10,Fu’s Fs=-1.660,P0.10),说明中国地区甜菜夜蛾在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内部(68.18%),而种群间未发生明显的遗传分化。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】甜菜夜蛾不同种群的遗传距离与地理距离间无显著线性相关性,不同种群间的基因交流不受地理距离的影响。这些数据表明,除了遗传因素之外,不同因素的组合,例如地理距离、环境条件和生理行为,可能在甜菜夜蛾种群内和之间形成变异中起重要作用。     

中国橘小实蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】为推测中国橘小实蝇Bactrocera dorsalis向北方扩散的路径和北方地区的传播来源。【方法】本研究对橘小实蝇15个地理种群的144个样本的mtDNA COⅠ序列进行测定;依据mtDNA COⅠ序列利用相关软件对橘小实蝇不同地理种群的遗传多样性、遗传分化等进行分析。【结果】在橘小实蝇144个样本的mtDNA COⅠ序列中获得了75个单倍型,其中单倍型H＿7为7个地理种群所共享,北方地理种群与原发生地区种群间存在共享单倍型,绝大部分为种群独享单倍型。15个橘小实蝇地理种群总体表现出高水平的核苷酸多样性(Pi=0.02076)和单倍型多样性(Hd=0.99413),不同橘小实蝇地理种群间遗传分化较大。系统进化树显示,橘小实蝇各地理种群中的单倍型分布格局较为混杂,未形成明显的系统地理结构;系统进化树分为2支,湖北武汉、重庆北碚、福建福州、湖南衡阳、江苏南京、海南海口、河北保定、河南郑州、广东广州的地理种群聚为一支,海南三亚、广西南宁、云南丽江、湖南邵阳、山东泰安、山东临沂的地理种群聚为一支,北方新发生地理种群在两个分支中均有分布。橘小实蝇整体错配分析结果显示为单峰,表明橘小实...     

基于线粒体COⅡ基因的大豆蚜不同地理种群遗传分化研究

【目的】大豆蚜Aphis glycines逐渐成为栽培大豆上的世界性重要害虫,为明确大豆蚜不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,本研究探讨其在中国的种群遗传变异。【方法】测定了采自7个省共14个地理种群339头大豆蚜的线粒体COⅡ基因的673 bp序列,利用Dna SP 5.0、Arlequin 3.5.1.2、Network4.6.1.3等软件对地理种群间的大豆蚜的遗传多样性、遗传分化程度及分子变异进行分析,并建立了单倍型网络图及单倍型系统进化树。【结果】在所分析的339个COⅡ序列中,共检测出7个单倍型,其中H1为各种群所共享。种群内遗传多样性较低(Hd=0.479±0.030,Pi=0.00166±0.00018),种群内遗传分化相对较大(Fst=0.1985),基因流水平较高(Nm=2.019)。中性检验结果不显著(Tajima’s D=﹣0.931,P>0.10,Fu’s Fs=0.220,P>0.10),说明中国地区大豆蚜在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,大豆蚜遗传变异主要来自种群内部(80.15%),而种群间未发生明显的遗传分化。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树、单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】大豆蚜不同地理种群的遗传多样性不高,各种群的遗传距离与地理距离之间没有显著线性相关性,各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响。     

四种松毛虫不同地理种群遗传多样性的等位酶分析

【目的】采用等位酶电泳技术对中国松毛虫属Dendrolimus 4种共9个地理种群进行遗传多样性和遗传分化研究。【方法】对6种等位酶系统乳酸脱氢酶（LDH）、苹果酸脱氢酶（MDH）、苹果酸酶（ME）、乙醇脱氢酶（ADH）、甲酸脱氢酶（FDH）、谷氨酸脱氢酶（GDH）进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。【结果】在4种松毛虫9个地理居群中共检测到10个基因位点,其中4个位点为多态位点,检测到17个等位基因; 种群总体水平多态位点比率P=40%,平均有效基因数A=1.700,平均期望杂合度He=0.151,种群平均遗传距离为0.001～0.285; 其中马尾松毛虫指名亚种Dendrolimu punctatus Walker 6个居群的遗传分化度Fst=0.265,基因流Nm=0.692。4种松毛虫之间遗传关系最近的是落叶松毛虫D. superans Butler和马尾松毛虫的地理亚种赤松毛虫D. punctatus spectabilis Butler,遗传关系最远的是落叶松毛虫D. superans Butler和云南松毛虫D. houi Lajonquiere。【结论】 马尾松毛虫居群间遗传分化程度较大,基因交流较少,遗传漂变已经成为导致该物种种群分化的主要原因之一;遗传距离与地理距离存在一定相关性。     

云南桔小实蝇五个地理种群的遗传分化研究

对云南省瑞丽、景洪、化念、元江、河口的桔小实蝇5个地理种群共27个个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(COⅠ) 基因进行了部分序列测定。序列的碱基变化中转换明显多于颠换、无碱基的插入和缺失。5个地理种群中共有27个多态位点和23种单倍型,其中2种为共享单倍型。桔小实蝇5个地理种群的Fst值在0.0364～0.1364之间(P>0.05), Nm值在3.88～13.25之间。对其所有单倍型聚类分析发现,单倍型在系统树中的分布散乱、混杂,没有显示出明显的地理分布族群。分析认为5个地理种群间已存有一定程度的遗传分化,但分化的程度还比较低。造成5个种群这种遗传分化的因素主要与地理隔离有关,而种群间低程度的遗传 分化估计与桔小实蝇在云南的发展历史及生态适应有关。     

中国南方茶棍蓟马地理种群遗传分化分析

【目的】基于mtDNA COI和COⅡ的联合序列,探讨中国南方茶棍蓟马Dendrothrips minowai地理种群的遗传多样性与遗传分化。【方法】利用MEGA 6.0, DnaSP 5.10和Arlequin 3.5.2.2等软件对中国南方茶棍蓟马8个地理种群遗传多样性、遗传分化、基因流、分子变异及地理距离与遗传距离的相关性进行分析,并推断群体演化历史。【结果】茶棍蓟马mtDNA COI和COⅡ序列均具有明显的AT偏好性,COI和COⅡ联合序列的长度为1 146 bp,共有22个单倍型。中国南方茶棍蓟马总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.924)和低核苷酸多样性(π=0.00600)。8个地理种群总群体的遗传分化程度高(F_ST=0.84830),基因交流水平低(Nm=0.040),群体可能由于遗传漂变而发生明显分化。AMOVA分析显示,茶棍蓟马种群的遗传变异主要来自组间种群(F_CT=0.84922);Mantel检测显示地理距离与遗传距离存在显著的正相关(r=0.5029, P<0.01)。中性检验结果表明,除云南两个地理种群外的其他地理种群近期可能经历了种群扩张。【结论】中国南方茶棍蓟马地理种群遗传多样性较高,具有明显的遗传分化,基因交流较少;地理距离可能是影响茶棍蓟马地理种群遗传分化的主要因素之一。     

基于线粒体COI基因序列的大豆食心虫中国东北地理种群遗传多样性分析

【目的】大豆食心虫Leguminivora glycinivorella (Matsumura)是一种危害大豆的主要害虫,在中国北方地区危害较重。本研究旨在探讨大豆食心虫在中国东北不同地理种群间的遗传变异。【方法】测定了10个不同地理种群153个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ (mtCOI)基因的657 bp序列,利用DnaSP 5. 0和Arlequin 3. 5. 1. 2等软件对大豆食心虫种群间的遗传多样性、基因流水平和分子变异进行分析。【结果】结果表明：10个地理种群间的COI基因共有36个变异位点和17个单倍型,其中1个单倍型为10个种群所共享。总种群的单倍型多样性指数Hd为0.456,各地理种群单倍型多样度范围在0~0.634之间。总群体的固定系数Fst为0.12545,遗传分化系数Gst为0.06326,总基因流Nm为3.49,且各种群间的基因流均大于1,种群间基因交流的水平较高。【结论】大豆食心虫种群内遗传多样性水平处于中低等水平。总群体和各种群的Tajima’s D检验结果皆不显著,说明中国东北地区大豆食心虫在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。AMOVA分子变异分析结果表明,大豆食心虫的遗传分化主要来自种群内部,而种群间未发生明显的遗传分化。各地理种群的单倍型在系统发育树上和中介网络图上散布在不同的分布群中,缺乏明显的地理分布格局。各种群的遗传距离与地理距离之间没有显著线性相关性,种群间的基因交流并未受到地理距离的影响。     

基于线粒体COI、Cytb和COII基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体 COI, Cytb和COII基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体 COI, Cytb和COII基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

Genetic diversity and population structure of Sepiella japonica (Mollusca: Cephalopoda: Decapoda) inferred by mitochondrial DNA (COI) variations

In order to describe the genetic diversity of five geographical populations of cuttlefish (Sepiella japonica) along with Chinese coast and determined their phylogenetic relationship, partial mitochondrial COI gene (681bp in length) was amplified from 96 individuals collected from these populations and sequenced. The 5 populations of cuttlefish inhabit Yellow Sea, East China Sea and South China Sea. Out of 22 polymorphic nucleotides identified, 8 were represented by a single sequence, 12 were parsimony informative, which defined 22 haplotypes. Haplotype and nucleotide diversity were low among populations. Of 22 haplotypes, 15 appeared only in a single population, 6 appeared in 2 or 3 populations and 1 was shared by all populations. The COI gene was monomorphic in Qingdao population. The haplotypes identified clustered into 2 clades, each covered individuals from 5 populations each. Pairwise F_ST were not proportional to the geographical distances. Among the 5 populations, relatively high level of genetic diversity was found in Ningde population which was recommended to be the best choice of germplasm resources for artificial releasing project.     

Genetic relationship of the melon fly,Bactrocera cucurbitae (Diptera: Tephritidae) inferred from mitochondrial DNA

Abstract The melon fruit fly, Bactrocera cucurbitae (Coquillett) (Diptera: Tephritidae), has been the subject of worldwide quarantine and management efforts due to its widespread agricultural impact and potential for rapid range expansion. From its presumed native distribution in India, this species has spread throughout the hot‐humid regions of the world. We provide information that reveals population structure, invasion history and population connectivity from 23 locations covering nine countries based on DNA sequences of the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene. Forty‐two polymorphic sites were described among 38 haplotypes. The most common haplotype, H1, was observed in 73% of the samples distributed among all populations. Highest genetic diversity was seen within populations, and no isolation‐by‐distance was detected. The western regions (Nepal, Bangladesh, Thailand, Burma and China‐west) showed higher haplotype diversity than eastern regions (China‐east). China‐Yunnan showed highest levels of genetic diversity in China. Haplotype diversity decreased with longitude from west to east. Together, these analyses suggest that B. cucurbitae has expanded from west to east within a limited geographic scale and recently invaded China through Yunnan Province.     

基于线粒体COI基因的中国西南地区木领针蓟马地理种群的遗传分化分析

【目的】木领针蓟马Helionothrips mube近年来成为芋头Colocasia esculenta上的一种常见害虫。本研究旨在探讨其中国西南地区地理种群间的遗传变异。【方法】通过Sanger法测定了21个地理种群132头木领针蓟马的线粒体COI基因序列,利用MEGA, DnaSP, Arlequin和Network等软件对木领针蓟马种群间的遗传多样性、遗传分化、分子变异等进行分析。【结果】获得的木领针蓟马132条线粒体COI序列(643 bp)中共发现34个变异位点、16种单倍型,其中单倍型H1出现频率最高、分布最广。木领针蓟马总群体的遗传多样性较高(Hd=0.712, Pi=0.00413, K=2.655),遗传分化程度极大(Fst=0.3443),基因交流水平不高(Nm=0.96)。分子方差分析(AMOVA)表明,木领针蓟马的遗传分化主要来自种群内部,Mantel检测出种群地理距离与遗传距离呈正相关。总群体中性检验Tajima’s D值显著负值,Fu’s Fs值不显著,错配分布曲线呈多峰。综合种群间遗传距离、单倍型系统发育树及中介网络图结果,表明四川成都(CHD)、云南昌宁(CHN)和贵州遵义(ZY)3个种群的遗传分化程度均高于其他种群。【结论】中国西南地区木领针蓟马总群体的遗传多样性较高,遗传分化明显,种群间的基因交流受到地理距离的影响,总群体在较近的历史时期内没有出现扩张现象。     

Genetic variation of Mytilus coruscus Gould (Bivalvia: Mytilidae) populations in the East China Sea inferred from mtDNA COI gene Sequence

In order to characterize the genetic relationship of six populations of Mytilus coruscus Gould in the East China Sea, a 681 bp region of mtDNA COI gene was sequenced and analyzed. Eighty four individuals in total were collected from three cultured populations and three wild populations from three localities of the coast of East China Sea. The sequences from these different populations identified 62 polymorphic sites, which included 41 singleton variable sites and 21 parsimony informative sites that defined 45 distinct haplotypes. Phylogenetic analysis showed that most haplotypes were highly interconnected with each other. Thirty seven of the 45 haplotypes were only found in their own populations, seven were found at two-four localities and only haplotype NO.2 was found in all six populations, indicating that most haplotypes were locally restricted. All haplotypes had shaped two similar branches, each including individuals from all six strains. The results of F_ST values indicated that the genetic distances between populations are not closely associated with their geographic distances.     

淮河克氏原螯虾种群遗传结构

克氏原螯虾（Procambarus clarkii）是广泛分布于我国淡水水域的外来入侵物种,对其种群遗传结构的研究有助于了解种群扩散过程。本文测定了淮河流域自然水体中9个地理种群共151个野生克氏原螯虾线粒体COⅠ序列,获得624 bp的有效基因片段,共定义了25个单倍型。AMOVA分析结果表明,淮河流域的克氏原螯虾种群内的变异占主导地位,单倍型多样性和核苷酸多样性均为中等水平,各地理种群间平均遗传差异较小（F_st=0.078）,遗传差异不显著。系统发生树并没有按地理位置形成对应族群,表明克氏原螯虾各地理种群间存在明显的基因流,各地理种群间没有形成明显的种群遗传分化。     

中国甜菜夜蛾地理种群的遗传分化与基因流

【目的】为了明确我国甜菜夜蛾Spodoptera exigua地理种群间的遗传分化及基因流,阐明该种害虫在我国的种群历史动态。【方法】本研究对采自我国20个地理种群的529头甜菜夜蛾样品进行线粒体COI基因序列测定与分析,利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.11软件分析种群间遗传多样性、遗传分化、基因流水平及分子变异,构建了单倍型系统发育树与单倍型网络图。【结果】在所分析的所有529个序列样本中,共检测出10个单倍型,其中Hap_1为所有种群所共享。总群体遗传多样性较低（Hd=0.257±0.025,Pi=0.0007±0.0001,Kxy=0.323）,群体间遗传分化较小（F_ST=0.211）,基因流水平较高（N_m=1.870）。AMOVA分析表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内,种群间变异水平较低。各种群间遗传分化程度与地理距离无显著相关性（R²=0.005,P>0.05）。各单倍型相互散布在不同种群中,未形成明显系统地理结构。中性检验（Tajima’s D=-2.177, P<0.05; Fu’s F_S=-8.629, P<0.05)与错配分布分析表明,我国甜菜夜蛾种群曾经历种群近期扩张。【结论】研究结果揭示,甜菜夜蛾各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响,验证了甜菜夜蛾具有高度的迁飞能力。     

基于线粒体COI基因分析钩手水母的群体遗传结构

钩手水母(Gonionemus vertens)为大西洋和太平洋广布种, 是我国习见的有毒水母种类之一。本文对采自黄渤海海域4个地理群体的104个钩手水母线粒体COI基因序列进行扩增, 并结合GenBank上其他182个钩手水母同源序列进行序列变异分析。在286个基因序列中共检测出52个多态位点, 定义了14种单倍型。总群体的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.743 ± 0.012和1.046% ± 0.097%, 与其他几种大型水母相比, 钩手水母总群体的遗传多样性处于较高水平。AMOVA结果显示, 60.17%的分子变异源于群组间, 13.37%的分子变异源于群体内, 26.46%的分子变异源于组内群体间, 群组间、群体内和组内群体间的遗传分化均极显著。F_st值统计检验表明, 中国厦门群体与乐亭、东营、烟台、大连群体间存在显著的遗传分化, 大连与东营、烟台群体间也存在显著的遗传分化。系统分析结果显示, 钩手水母群体间存在2个明显的单倍型谱系分支。不同的钩手水母地理群体间具有复杂的遗传模式, 钩手水母复杂的生活史、扩散能力、地理隔离和海流分布可能是影响钩手水母遗传结构的重要因素。     

不同地理种群银杏大蚕蛾COI基因序列变异与遗传分化

银杏大蚕蛾Caligula japonica是亚洲东部的特有种, 既是一种重要的林业害虫, 也是一种珍贵的野生蚕类资源。为了揭示银杏大蚕蛾地理种群间的内在联系, 测定了我国分布的12个地理种群的线粒体细胞色素氧化酶C亚基I（COI）基因部分序列（GenBank登录号: FJ358506-FJ358517）, 对地理种群间的序列变异和遗传分化进行了分析。结果表明: 银杏大蚕蛾地理种群间的COI序列同源性高达99%~100%, 显示出比较小的遗传差异。序列对准后从供试COI序列中仅鉴定出9个变异位点和6个单元型, 其中3种是共享单元型。系统发育分析结果表明种群间已经按地理位置形成了一定的地理格局, AMOVA分析显示北方组和南方组之间已经具有明显的遗传分化（FST=0.478, P<0.001）。综合分析, 我们认为北方组和南方组之间的遗传分化可能与差异巨大的生态条件有关。研究结果为银杏大蚕蛾的种群遗传学和生态学研究提供了一个基本的分子生物学线索。