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。     

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。     

基于mtCOI基因序列的中国葱斑潜蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】葱斑潜蝇Liriomyza chinensis是葱蒜类蔬菜上的重要经济害虫,在我国广泛分布。本研究旨在阐析中国葱斑潜蝇的地理种群遗传分化。【方法】以中国8省12个不同地理种群的253头葱斑潜蝇为样本,测定其mtCOI基因序列;依据获得的mtCOI基因序列,利用MEGA7.0, DnaSP 6.1和Arlequin 3.5等软件对葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性、基因流水平和遗传变异等进行分析。【结果】在253头个体的759 bp mtCOI基因片段中,获得13个单倍型,各单倍型间K2P遗传距离均小于0.02;其中单倍型Hap1为12个地理种群所共享,总发生频率高达81.82%。总群体单倍型多样性较低(H_d=0.327),核苷酸多样性(Pi)为0.00159,核苷酸平均差异数(K)为1.21011;葱斑潜蝇总群体遗传分化程度中等(F_ST=0.06971),基因交流较充分(Nm=3.33629)。分子方差分析(AMOVA)结果表明,遗传变异来源为群体内;总群体Tajima’s D检验值为显著负值;Mantel检测结果说明种群间的遗传距离与地理距离没有相关性。【结论】中国葱斑潜蝇地理种群的遗传多样性较低,基因交流较充分,遗传分化程度中等,且地理距离并不影响其遗传分化程度;葱斑潜蝇总群体在较近的历史时期未经历明显的种群扩张和种群增长。     

四纹豆象不同地理种群的遗传分化

【目的】通过对四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ基因部分序列进行比较, 分析其不同地理种群间的遗传分化情况, 为揭示其与生物入侵的关系及入侵过程中种群系统发育地理格局与演变机制提供依据。【方法】用PCR产物直接测序法对分别来自中国海南、喀麦隆、韩国和泰国的四纹豆象4个地理种群的mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行测序, 运用软件MEGA3.1对四纹豆象不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行序列分析, 以绿豆象C. chinensis为外群构建了不同单倍型的分子系统树。【结果】34条420 bp Cytb序列中共检测到14个多态位点和5种单倍型, 33条822 bp COⅠ序列中检测到28个多态位点和9种单倍型, 其中4种单倍型为独享单倍型, 其余为全部或部分种群的共享单倍型。AMOVA分析结果显示, 四纹豆象4个地理种群间的遗传结构差异并不明显, 遗传差异主要发生在地理种群内。对4个地理种群进行了Fst值和基因流动统计, 结果表明4个地理种群间既存在着一定数量的基因交流, 也存在一定程度的遗传分化。【结论】根据单倍型分布格局初步推测, 中国不可能是四纹豆象的原产地, 而喀麦隆有可能是原产地之一, 并且喀麦隆种群与泰国种群之间的基因交流比较充分, 而中国种群与其他种群之间的遗传分化相对较大。     

中国桔小实蝇种群的微卫星多态性分析

为了研究桔小实蝇种群的遗传结构,本文采用微卫星分子标记技术,对中国南方9省区、越南和泰国的11个桔小实蝇地理种群共224个个体的遗传多样性水平及种群遗传结构进行了研究。用9对微卫星引物共检测到48个等位基因, 平均每个微卫星位点的等位基因数为5.33个。GENEPOP分析结果表明：11个桔小实蝇种群在9个微卫星位点上的多态位点百分率平均为94.45%。种群的Nei's基因多样性指数平均为0.4371,Shannon信息指数平均为0.7870,表明桔小实蝇种群具有非常丰富的遗传多样性。Nei's遗传多样性分析发现,各地理种群间产生了一定程度的遗传分化,种群间平均遗传分化系数F_st=0.2370。种群间一定程度的遗传分化可能是由地理隔离和基因流障碍（N_em = 0.8049）所引起。UPGMA聚类分析可知, 中国的桔小实蝇地理种群可分为华南支和西南支两大分支,华南分支包括福建、台湾、广东和海南4个种群,西南分支包括四川、云南、广西、贵州和湖南5个种群。由此推测, 中国桔小实蝇种群结构的形成与演变是在地理演化与经贸交流加强这两种因素的影响下不断进行的动态过程。     

云南桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)季节性分布区4个地理种群遗传结构

对云南桔小实蝇季节分布区内六库、大理、昆明和曲靖4个典型地区桔小实蝇种群（Bactrocera dorsalis）,共52个个体的线粒体DNACOⅠ基因中的部分序列进行了测定分析。在获得的503bp序列中,共发现15个多态位点,定义了14种单倍型,其中种群间的共享单倍型有4个。通过对桔小实蝇4个地理种群的K2P遗传距离、Fst值,种群间和种群内遗传差异平均数的统计检测,以及4个种群之间基因流状况分析表明,研究的各种群间均存在不同程度的遗传分化。六库种群与其余3个种群间的遗传分化最大,遗传差异显著（p〈0.05）。大理种群与曲靖种群之间存在一定程度遗传分化（p〈0.10）,但与昆明种群间的分化程度较低。昆明种群与曲靖种群间的遗传分化程度最低。简言之,在桔小实蝇季节性分布区内,位于西部的种群遗传分化程度最高,由西向东,遗传分化程度渐次下降,位于东部的两个种群遗传结构相近。研究认为,地理隔离是导致六库种群与其余3个种群遗传分化的主要原因,而大理、昆明和曲靖种群之间遗传分化较低,可能是这些种群来自相近或相同的虫源地。研究结果对于在桔小实蝇季节性分布区的不同地点制定桔小实蝇治理方案具有重要的参考价值。     

应用微卫星标记分析不同桔小实蝇种群的遗传多样性

为探究不同桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)地理种群的遗传变异、入侵来源和扩散情况,利用13对引物对中国南方10省区、泰国、夏威夷、菲律宾和老挝的30个桔小实蝇种群共180个个体的遗传多样性水平进行了研究。 Popgene32和NTSYS-pc2.10e软件分析结果表明：30个不同桔小实蝇种群的遗传相似度在0.3599~0.9153范围内。种群的Nei氏基因多样性指数平均为0.6464±0.1026,Shannon信息指数I平均为1.2845±0.2632, 提示桔小实蝇种群具有较丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析显示,福建地区和海南地区分别独立一支,广东地区和台湾地区种群聚成一支,而广西、泰国、湖南、云南、老挝、四川、 重庆和贵州地区聚为一大支系。据此提出泰国种群和老挝种群是最早入侵我国的种群,云南地区是最早的入侵地,广西地区可能为又一较早入侵地。     

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.     

华东地区中华蜜蜂六地理种群的遗传多样性及遗传分化

目的】利用23对微卫星标记对来自于南昌、黄山、桐庐、费县、宜兴、武夷山6个华东地区的中华蜜蜂Apis cerana cerana种群进行遗传多样性及遗传分化分析。【方法】通过计算多态信息含量、平均杂合度、等位基因数、遗传距离、基因流、F 统计量等参数, 评估各中蜂种群遗传多样性和各种群间遗传分化。【结果】各座位的等位基因数为5（A014）至30（AP043）。所有种群均显示较高水平的期望杂合度, 其中, 武夷山中蜂最低, 为0.4280; 南昌中蜂最高, 为0.6329。各中蜂种群间存在极显著的遗传分化, 平均分化系数(Fst)为0.344。基于Nei氏遗传距离运用NJ聚类法将6个中蜂种群划分为3类。【结论】华东6个中蜂种群的遗传多样性较高, 遗传分化显著; 分析遗传分化与地理距离的关系发现, 华东6个中蜂种群间的遗传分化与地理距离不存在显著相关。     

Genetic diversity and population structure of invasive and native populations of Erigeron canadensis L.

小蓬草入侵地和原产地种群的遗传多样性和种群结构 外来入侵植物对全球生物多样性造成了危害。小蓬草(Erigeron canadensis L.)是危害最为严重的外来农业杂草之一,代表了洲际入侵的典型例子。本研究利用10个多态性SSR位点,分别对采自中国江苏和浙江省的入侵地和采自美国阿拉巴马州的原产地各5个种群、共计312个植株的基因型进行了遗传多样性和遗传结构分析。结果表明,江苏省和浙江省的入侵种群显示出与阿拉巴马州原产地种群相似的遗传多样性,表明入侵期间没有严重的遗传瓶颈。利用STRUCTURE对种群结构的分析结果显示,种群之间分化较低,在原产地和入侵范围内均只仅检测到两个基因群。在入侵种群中观察到的遗传多样性较高,表明在入侵初期可能存在多次引入或引入了遗传背景不同的繁殖体。上述研究为阐明小蓬草这一全球有害杂草在中国东部的入侵动态提供了新的证据。在防除实践中,应注意防范小蓬草入侵种群和本地种群之间的种子基因流传播,阻止除草剂抗性植株的引入和扩散。     

Genetic diversity of mitochondrial cytochrome b gene in swamp buffalo

The swamp buffalo (Bubalus carabanensis) is mainly bred for meat, transport and rice cultivation in China and Southeast Asian countries. In the current study, we investigated the genetic diversity, maternal origin and phylogenetic relationship of swamp buffalo by analyzing 1,786 mitochondrial cytochrome b (cytb) sequences from China, Vietnam, Laos, Thailand, India and Bangladesh. Our results indicated that the swamp buffalo can be divided into two major lineages (SA and SB with the sublineages) and three rare lineages (SC, SD and SE), which showed strong geographic differentiation. The SA1 lineage represented a major domestication event, which involved population expansion. Regions III and V showed higher haplotype diversity than the other regions, indicating that the regions of Southwest China and IndoChina are potential domestication centers for the swamp buffalo. In addition, the swamp buffalo showed a closer phylogenetic relationship to tamaraw. In conclusion, our findings revealed a high level of genetic diversity and the phylogenetic pattern of the swamp buffalo.     

中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群遗传 结构及Wolbachia感染

【目的】双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica为多食性害虫,可取食为害多种农作物。本研究旨在探究中国南方地区分布的双斑长跗萤叶甲地理种群的遗传多样性、遗传结构及种群间的遗传分化程度与基因流水平,探究共生菌Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群中的多样性和感染情况。【方法】以线粒体COII基因作为分子标记,对中国南方双斑长跗萤叶甲14个地理种群403头个体的COII基因片段进行PCR扩增及测序,分析单倍型多样性(Hd)、种群间遗传分化指数(F_st)和基因流(Nm),并进行分子方差分析 (AMOVA)以及Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验,构建单倍型中介网络关系图及系统发育树。PCR扩增Wolbachia的wsp基因,对供试种群进行Wolbachia感染率检测,并利用获得的wsp基因序列进行Wolbachia株系区分和系统发育分析。【结果】在供试的双斑长跗萤叶甲403头个体中共检测到23种COII基因单倍型,在系统进化上分成两大分支。总种群Hd为0.748,各种群的Hd在0.394~0.782间。中性检验结果表明种群在进化上遵循中性模型,在较近的历史时期内没有经历明显的群体扩张事件。总种群的F_st为0.2481,Nm为0.76,AMOVA结果表明种群间的遗传分化主要来自种群内部,占方差比率的73.75%。种群间的遗传距离与地理距离间无显著相关性(R=0.2898,P=0.0640)。14个地理种群的Wolbachia感染率在92.59%~100%之间,平均感染率为97.60%;基于wsp基因序列,在检测的感染个体中共发现6种Wolbachia株系(wMhie1~ wMhie6),均属于A大组,这6种株系与已知的代表性株系区别明显而在系统发生树中单独聚为一个分支。【结论】中国南方双斑长跗萤叶甲种群遗传多样性较高,多数种群间存在明显的遗传分化,种群间基因交流较低,遗传分化与地理隔离之间无显著相关性。Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲种群中具有很高的感染率及丰富的感染类群。     

基于微卫星标记的中国东北地区灰飞虱遗传变异及种群遗传结构分析

【目的】本研究旨在明确我国东北地区灰飞虱Laodelphax striatellus种群遗传变异及种群遗传结构,阐明种群间遗传分化与基因流。【方法】利用9对微卫星引物对采自我国东北地区15个地理种群的375头灰飞虱样品进行测序与分析;利用GeneAlex6.51,GENEPOP4.0.9和STRUCTURE 2.3.4等软件分析灰飞虱地理种群间的遗传多样性、遗传分化、基因流及种群遗传结构。【结果】在所分析的375头灰飞虱个体中,各位点平均有效等位基因数Na=6.898;总体上,灰飞虱不同地理种群遗传多样性较高(平均观测杂合度Ho=0.548;平均期望杂合度He=0.582),各种群间基因流较低(Nm=0.660)。UPGMA聚类树、PCoA及STRCTURE分析结果表明,东北地区灰飞虱种群分为两分支:吉林(JL)和沈阳(SY2012,SY2013和SY2014)种群聚为一支;其余种群聚为一支。AMOVA分析结果表明,灰飞虱遗传变异主要来自种群内(87%),种群间变异水平较低(13%)。【结论】中国东北地区灰飞虱遗传多样性较高,不同地理种群存在一定程度的遗传分化,且基因交流较低,存在一定的种群遗传结构。