Analysis of genetic polymorphism of Athetis lepigone (Lepidoptera:Noctuidae ) populations from China based on mtDNA CO Ⅰ gene sequences

二点委夜蛾Athetis lepigone 是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫,2011年7月在河北、河南、山东、山西、安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾,严重威胁玉米生产.为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制,我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ (mtCO Ⅰ)基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系.本研究采集了河北、河南、山东和山西等地的19个不同地理种群样本,用同源序列比对的方法分析样本mtCO Ⅰ基因片段,利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCO Ⅰ单倍型多样性分析和Tajima's D中性检测,建立了单倍型邻接(N-J)系统发育进化树和单倍型网络图.结果表明,在203头个体的658 bp mtCO Ⅰ基因片段中,得到17种单倍型和18个变异位点,河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富,而河南、山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型.二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高,种群间没有明显的遗传分化,并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张.     

基于线粒体COⅠ基因序列的中国二点委夜蛾遗传多态性分析

二点委夜蛾Athetis lepigone是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫, 2011年7月在河北、 河南、 山东、 山西、 安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾, 严重威胁玉米生产。为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制, 我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOⅠ）基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系。本研究采集了河北、 河南、 山东和山西等地的19个不同地理种群样本, 用同源序列比对的方法分析样本mtCOⅠ基因片段, 利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCOⅠ单倍型多样性分析和Tajima’s D中性检测, 建立了单倍型邻接（N-J）系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明, 在203头个体的658 bp mtCOⅠ基因片段中, 得到17种单倍型和18个变异位点, 河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富, 而河南、 山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型。二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高, 种群间没有明显的遗传分化, 并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张。     

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。     

四川省二化螟不同地理种群遗传多态性的差异分析

【目的】为了解四川省二化螟Chilo suppressalis (Walker)不同地理种群的遗传结构,分析各个种群间的亲缘关系,为区域治理对策提供新的依据。【方法】通过测定四川省17个市县二化螟样本的线粒体COⅡ基因和核糖体ITS基因,利用MEGA软件分析二化螟不同地理种群的基因遗传多样性,以获取样本群体遗传多样性信息。【结果】对114条幼虫线粒体COⅡ基因序列分析发现,在500 bp的区段中共有147个位点存在多态性,包含33个单倍型;川东地区和川西地区二化螟种群的单倍型多样度分别为0.703 83和0.802 26;系统发育树显示,除眉山-1-1种群之外,其他二化螟地理种群聚合为一个大分支。而对同批二化螟核糖体ITS基因序列分析结果表明,在533 bp的区段中存在299个位点多态性,有92个单倍型;川东地区和川西地区二化螟种群的单倍型多样度分别为0.967 48和0.975 71;在系统发育树中,犍为种群聚合为一支,其余种群聚合为一支。【结论】川西地区二化螟线粒体COⅡ基因和核糖体ITS基因多态性比川东地区样本丰富。地理种群之间的遗传分化与分布之间的相关性不大,这可能与种群本身差异相差不大相关。     

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。     

基于mtDNA Cytb基因序列的我国北方地区甜菜夜蛾遗传多样性与种群历史分析

为了明确我国北方不同地理种群甜菜夜蛾Spodoptera exigua遗传多样性与种群遗传结构,阐明该种害虫的种群历史动态,首次对采自我国北方8省17县(市)304头甜菜夜蛾样品进行mt DNA Cytb基因序列测定与分析,利用Dna SP 5.0和Arlequin 3.0软件分析种群遗传多样性、遗传结构、遗传分化与分子变异,基于MP、ML与贝叶斯法构建单倍型系统发育树,与此同时,基于Median-joining法对所有个体构建单倍型网络关系图。结果表明,在所分析的304个序列样本中,共检测出19个单倍型,其中,包括9个共享单倍型,单倍型Hap6为所有种群所共享。总群体具有较低的遗传多样性(Hd=0.422±0.035,π=0.00119±0.00011)与较小的遗传分化(F_(ST)=0.108,P0.001)。单倍型系统发育分析与网络关系图结果表明,虽然19个单倍型被分为2个分支,但各单倍型相互散布在不同种群中,未形成明显谱系地理格局。AMOVA分析表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内(89.18%),种群间变异水平较低(10.82%)。中性检验(Tajima's D=-1.897,P0.05;Fu's FS=-4.424,P0.05)与错配分布分析表明,我国北方地区甜菜夜蛾种群曾经历过种群的近期扩张。     

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。     

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。     

云南中华按蚊的遗传变异和种群结构

为了掌握云南省各地中华按蚊种群间的遗传变异和种群结构特征,测序并分析了采自云南9个样本点5个种群组的89头中华按蚊的线粒体COII基因。结果表明这些中华按蚊种群的COII基因序列平均单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数分别为h=0.933,π=0.00406,共有51个变异位点,占分析的739个碱基总数的6.9%;定义了39个单倍型,有2个频率最高的单倍型H1和H9,分别占个体序列数的20.2%和12.4%;系统发育分析表明单倍型与地理位置没有明显的对应关系,单倍型网络图显示大部分单倍型分布没有明显的亲缘地理格局,主要以单倍型H1、H9、H4、H33和H2为中心呈星状分布,但元江和元阳构成的种群组(YU)单倍型存在明显地域分布特征;AMOVA结果表明种群组间遗传变异为12.58%,达到显著水平(P=0.04888),地理种群组间具有明显种群遗传结构。不同地区两两种群组间的Fst值和Nm值显示大部分种群组间存在基因交流,没有形成明显的遗传分化,但YU种群组和其他种群组间缺乏明显的基因交流,这主要是因为哀牢山的阻隔,使云南东西部形成两种不同的气候,产生了明显的遗传分化;歧点分布图显示为明显单峰分布,中性检测结果均为显著负值,说明云南省的中华按蚊种群在近期经历过复杂的种群扩张事件。掌握中华按蚊遗传多样性及分化特征,对中华按蚊及疟疾控制具有重要的作用。     

浙江苍南南部沿岸海域主要游泳动物生态位及种间联结性

根据2014年苍南南部沿岸海域春季(5月)和秋季(11月)的渔业资源调查资料,采用生态位测度、方差比率法、基于2×2列联表的χ²检验和联结系数(AC)等方法分析群落物种间的相互关系.结果表明： 该海域主要游泳动物按生态位宽度值可划分为广生态位种、中生态位种和窄生态位种3大类,其中广生态位种包括龙头鱼、三疣梭子蟹、口虾蛄等5种,中生态位种包括棘头梅童鱼、哈氏仿对虾和细巧仿对虾等8种,窄生态位种包括日本蟳、六丝钝尾鰕虎鱼和葛氏长臂虾等10种;种对间生态位重叠值差异较大,最大值和最小值分别为0.93和0, 部分游泳动物间可能存在资源利用性竞争.方差比率法分析表明,主要游泳动物总体呈显著正关联,其中有78个种对间的联结性达到显著水平(χ²≥3.841),联结系数(AC)中正显著联结的种对多于负显著联结.     

云杉天然群体遗传多样性的等位酶变异

 采用等位酶淀粉凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对中国西部亚高山特有树种云杉 （Picea asperata）10个天然群体的300个个体的遗传多样性和遗传分化进行研究。对8 个酶 系统17个酶位点（27个等位基因）的检测分析结果表明,10个位点为单态位点,云杉具有中等偏低的遗传变异水平。群体水平上的遗传多样性指标分别为：多态位点的百分率PP =29.41%～41.18%,等位基因平均数AP=1.4～1.6,平均期望杂合度Hep=0. 06～0 .131;种级水平的遗传多样性指标分别为：Ps=41.18%,As=1.2,Hes =0.138。10个群体的群体水平的观测杂合度为0.0943,期望杂合度为0.096 4;10个群体中,7个多 态位点的单位点的观测杂合度(Ho)的均值为0.229(变幅为0.142 9～0.342 9),期望杂合度(He)的均值为0.234 1(变幅为0.160 8～0 .317 3), 云杉天然群体间遗传分化度（FST）为0.311,云杉群体间变异占总变异的31.1％ ,基因流低（Nm＝0.553 9）,说明群体间的基因交流有限。异交率高（t＝0.957）,近交率低 （Fis＝0.005）,这些研究结果表明：云杉群体间等位基因的频率分化显著,其它云杉属树种基因的渐渗、群体微生境差异和不同强度的选择压力可能是造成群体间分化显著的主要原因; Fdh_2_B基因与综合生态梯度值呈显著的负相关（r＝－ 0.661 1*）,He与经度呈显著负相关（r＝－0.683*）,云杉群体间的地理和遗传距离相关不显著。10个群体均含有绝大部分等位基因,且群体间分化很大,应加以重点保护和管理,作为云杉种质资源原地保存的基地和该树种进一步遗传改良的重要育种群体。     

基于ITS 序列探讨沙棘属植物的系统发育关系

对分布于青海境内的中国沙棘、肋果沙棘和西藏沙棘的ITS区进行扩增和序列分析,并以胡颓子科胡颓子属沙枣为外类群,对胡颓子科沙棘属15种植物的ITS序列进行聚类分析, 探讨沙棘属各植物的亲缘关系.结果表明： 3种沙棘属植物的ITS区长度为600～605 bp,其中,ITS-1区为201～203 bp,5.8S为166～167 bp,ITS-2区为232～236 bp.核苷酸分析显示,3种沙棘属植物的ITS区存在丰富的变异位点.聚类分析表明,棱果沙棘种的2个亚种——棱果沙棘和理塘沙棘为2个不同种,江孜沙棘与柳叶沙棘之间的亲缘关系较近,而与中国沙棘亲缘关系较远;沙棘种下9个亚种间的聚类结果与形态学分类差异较大.
     

水稻二化螟内共生菌杀雄菌属和沃尔巴克氏体的检测与分析

应用杀雄菌属(Arsenophonus)23S rDNA基因和沃尔巴克氏体(Wolbachia) wsp基因的特异引物,通过PCR扩增的方法对我国20个水稻二化螟地理种群感染两类内共生菌的情况进行了检测.结果表明: 我国水稻二化螟不同地理种群的Arsenophonus和Wolbachia感染率不一致,哈尔滨、惠水、吉林、南阳和扬州5个地理种群的Arsenophonus感染率为5.0%～50.0%;汉中、南宁和扬州3个地理种群的Wolbachia感染率为25.0%～40.0%,其他地理种群中没有检测到这两种共生菌的存在.水稻二化螟不同地理种群感染的Arsenophonus 23S rDNA基因序列完全一致,将该基因株型命名为csArs.但所检测到的Wolbachia wsp基因序列不一致,分别为wChisup1、wChisup5和wChisup6,其中wChisup1属于A群,其他属于B群.这说明水稻二化螟感染的Arsenophonus为同一株型,而感染的Wolbachia株型较为复杂.通过构建系统发育树发现,水稻二化螟体内的Arsenophonus23S rDNA基因和Wolbachia wsp基因与其他物种体内相关序列完全一致或高度相似.     

四川松茸内生细菌群落结构与多样性

为了解松茸的内生细菌群落结构与多样性,以采自四川7个松茸主产区的14个松茸样品为材料,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析其内生细菌的群落结构与多样性差异.结果表明： 各个产区松茸样品的内生细菌群落结构与多样性存在明显差异.但采自相近地点、相似环境的松茸样品内生细菌群落结构相似性较高;样品的丰度范围为15～25,多样性指数依次为盐源＞冕宁＞会东＞木里＞雅江＞盐边＞小金;条带回收测序构建的系统发育树显示,松茸内生细菌种群丰富,各个产区松茸优势种群存在一定的差异,但假单胞菌属、爱文菌属、芽孢杆菌属在所有样品中均有分布,而且都占据一定的优势地位.产碱杆菌属与鞘氨醇杆菌属在大部分样品中为优势种群;而杜擀氏菌属、赖氨酸芽孢杆菌属在特定样品中为优势种群.表明松茸内生细菌具有丰富的多样性,研究结果可为筛选促进松茸生长的内生菌提供依据.     

扎龙国家自然保护区6种雀形目鸟类血液蛋白的遗传多态性

采用SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳法,对扎龙自然保护区6种雀形目鸟类(黄喉鹀、黄眉柳莺、黄胸鹀、虎纹伯劳、麻雀和灰头鹀)的4个血液蛋白位点［血红蛋白(Hb)、白蛋白（Alb）、转铁蛋白（Tf）和腺苷脱氨酶（Ada）］进行了多态性检测.结果表明：研究区6种鸟类在这4个血液蛋白位点上均存在多态性,这6种鸟在Ada座位上均表现出较大的遗传变异性;黄眉柳莺的群体遗传变异较大,灰头鹀的群体稳定性相对较高;这6种鸟可划分为两大类,黄喉鹀、黄胸鹀、灰头鹀和黄眉柳莺聚为一大类,麻雀和虎纹伯劳聚为另一类,这与6种雀形目鸟类的实际分类地位基本相符;研究区较高的体温调节价和取食压力并未导致6种鸟类血液蛋白的遗传结构产生较大变异,可能是由于该地区雀形目鸟类与外界存在一定的基因交流,从而缩减了其群体遗传上的变异和分化.     

不同种植模式花椒园昆虫群落的结构及稳定性

对云南昭通市4种不同种植模式花椒园（花椒-玉米-大豆园、花椒-大豆园、花椒-玉米园、花椒园）昆虫群落的组成和结构进行调查,采用群落特征指数和主分量分析法对不同种植模式花椒园昆虫群落特征及其稳定性进行了研究.结果表明：研究区花椒园共发现326种昆虫;与单一种植花椒园相比,间作套种作物花椒园昆虫群落的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均较高,而优势度指数较低;不同种植模式花椒园昆虫群落多样性指数值大小依次为花椒玉米大豆园>花椒大豆园>花椒玉米园>花椒园.花椒、玉米、大豆间作套种系统中昆虫群落的稳定性较好.     

黑河下游胡杨种群的点格局分析

采用空间点格局分析方法中的Ripley K函数,将宏观的地理环境与微观的点格局相结合,分析了不同尺度下黑河下游胡杨种群的空间分布格局.结果表明: 胡杨种群密度随离河距离增大而减小,且东河胡杨种群密度整体上高于西河;胡杨种群分布格局随空间尺度的变化而变化,主要在中尺度5～12 m呈聚集分布,在小尺度0～2 m和大尺度38～40 m呈随机分布,极少呈均匀分布;胡杨种群在不同离河距离主要呈聚集分布,且聚集强度随离河距离的增大呈增大趋势,而胡杨种群在离河距离较远的地段有扩散趋势,转为随机分布.表明胡杨种群内部的生态联系对空间尺度具有很强的依赖性,胡杨种群空间分布主要受表层土壤含水量和地下水埋深的影响.     

红富士苹果园害虫与天敌群落的定量分析

应用多元分析方法对烟台市牟平区红富士苹果园害虫与天敌群落进行了定量分析,采用最优分割法将苹果害虫与天敌群落的时序结构分为5个阶段,并分析了各个时序段害虫及天敌的发生特点.对害虫亚群落、捕食性天敌亚群落和寄生性天敌亚群落进行了主成分和因子分析,明确了不同时期起主要作用的害虫及其天敌种类.典型相关分析表明,主要害虫及其天敌类群之间存在显著相关性,其中金纹细蛾与其寄生蜂、绣线菊蚜与其寄生蜂、山楂叶螨与其专一性捕食性天敌深点颏瓢虫和东方钝绥螨之间的相关性高.