基于三个分子标记的粉毛蚜亚科DNA条形码

【目的】粉毛蚜亚科昆虫是重要的林业害虫,但是由于蚜虫体型较小,形态特征趋于简化,可用于物种鉴定的有效特征非常有限,因此一般基于外部形态特征难以对蚜虫物种实现快速准确的鉴定。本研究获取该亚科2属10种的DNA条形码标准序列,解决部分物种的分类问题,同时比较了3种标记对粉毛蚜亚科（Pterocommatinae）物种快速鉴定的效率。【方法】基于蚜虫的线粒体细胞色素氧化酶C亚基I（cytochrome oxidase subunit I, COI）基因、细胞色素b（cytochrome b, Cytb）基因和蚜虫初级内共生菌Buchnera 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（gluconate-6-phosphate dehydrogenase, gnd）基因,对2属10种共197号样品进行NJ分析、遗传距离的计算以及基于相似性的物种鉴定分析。【结果】与K-2P模型相比,基于p-distance模型计算得到的遗传距离更小,序列差异频次图上种内距离与种间距离的重叠区域也小于前者;COI序列的物种鉴定成功率最高。获取了粉毛蚜亚科近200条DNA条形码标准序列,并建立了基于3个标记的该亚科物种DNA条形码序列库。【结论】在粉毛蚜亚科DNA条形码研究中,p-distance模型要优于K-2P模型;COI序列具有最高的条形码分析效率;增毛卷粉毛蚜Plocamaphis assetacea可能为蜡卷粉毛蚜Plocamaphis flocculosa的同物异名。     

基于DNA条形码对北京地区蔷薇科花卉上蚜虫的快速鉴定

蔷薇科花卉植物是北京城市绿化的主要观赏植物,也是多种蚜虫的寄主植物。由于蚜虫体型小,形态特征特化或退化,具有复杂的多型现象,依据传统的形态学特征往往无法实现对物种的准确而快速的鉴定,因此会影响对蚜虫的及时有效防治。本研究应用DNA条形码技术,基于COⅠ基因序列分析,对北京地区主要蔷薇科花卉上的蚜虫进行编码,试图在花卉种植和害虫防治时用于物种的快速、准确鉴定。实验得到9属12种蚜虫的65条COⅠ基因序列,种内平均差异为0.70%,种间平均差异为9.45%,最高可达12.59%。基于COⅠ序列构建了NJ树和MP树,绝大多数物种的样品有效地聚为一支,且支持率达到了90%以上,构建的系统发育树可以很好的显示相同物种样品的聚类。结合遗传距离和系统发育树分析表明,基于COⅠ序列的DNA条形码能有效区分83%的北京地区蔷薇科花卉蚜虫物种。     

基于DNA条形码对桃属植物上蚜虫的快速鉴定

桃属(Amygdalus)植物是我国重要的果树,有些种类是常见的城市绿化观赏树种,也是多种蚜虫的寄主。蚜虫的体型小,有复杂的多型现象,传统的形态学特征往往无法实现对物种的准确而快速的鉴定。本研究应用DNA条形码技术,基于COⅠ基因序列分析,对我国桃属植物上的蚜虫进行编码,为桃属植物上蚜虫的物种快速、准确鉴定提供有力的支持。本研究共编码桃属植物上蚜虫12种,其中蚜亚科Aphidinae 6属10种,毛管蚜亚科Greenideinae 1属1种,毛蚜亚科Chaitophorinae 1属1种。共获得COⅠ基因序列96条,种内平均差异为0.76%,种间为5.7%¹5.5%。基于COⅠ序列构建了NJ树,绝大多数物种的样品有效地聚为一支,且支持率达到了95%以上。结合遗传距离和系统发育树分析表明,基于COⅠ序列的DNA条形码能有效区分99%的桃属植物上的蚜虫物种。     

DNA条形码技术在田间常见蓟马种类识别中的应用

蓟马类害虫种类多、 体型小, 传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别。本研究利用DNA条形码通用型引物, 以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ (mitochondrial cytochrome c oxidase subunit Ⅰ gene, mtDNA COⅠ) 基因 (约650 bp), 通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析, 以邻接法 (NJ法) 构建系统发育树, 并以Kimura双参数模型计算种内、 种间遗传距离。结果表明： 聚类分析与形态学鉴定结果一致, 表现为较长的种间分支和较短的种内分支, 每个单系分支对应一个物种, 同一物种不同单倍型的最初分支自展值均为100%。25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027, 种间平均遗传距离为0.2757, 种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍; 而且种内、 种间遗传距离没有重叠区域。结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别。     

Application of DNA barcoding technology for species identification of common thrips ( Insecta: Thysanoptera) in China

蓟马类害虫种类多、体型小,传统的形态学鉴定方法难以快速准确识别.本研究利用DNA条形码通用型引物,以我国田间常见的25种蓟马为靶标扩增其线粒体DNA细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(mitochondrial cytochrome coxidase subunit Ⅰ gene,mtDNA CO Ⅰ)基因(约650 bp),通过对靶标片段碱基序列的测序及比对分析,以邻接法(NJ法)构建系统发育树,并以Kimura双参数模型计算种内、种间遗传距离.结果表明:聚类分析与形态学签定结果一致,表现为较长的种间分支和较短的种内分支,每个单系分支对应一个物种,同一物种不同单倍型的最初分支白展值均为100％.25种蓟马的种内平均遗传距离为0.0027,种间平均遗传距离为0.2757,种间遗传距离为种内遗传距离的102.1倍;而且种内、种间遗传距离没有重叠区域.结果说明基于COⅠ基因的DNA条形码技术可以用于不同种类蓟马的快速准确鉴别.     

DNA条形码快速鉴定广州木槿蚜虫

为快速、准确鉴定木槿蚜虫,本文在广州市30个采样点采集了木槿蚜虫样本64份,利用DNA条形码技术获得了64份线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因的658 bp序列,同时利用形态鉴定和DAN条形码鉴定确定其中共包括5种蚜虫,棉蚜Aphis gossypii Glover、绣线菊蚜Aphis spiraecola Patch、苹果蚜Aphis pomi de Geer、月季长管蚜Sitobion rosivorum(Zhang)和桃蚜Myzus persicae(Sulzer)。所有样品的种内平均遗传距离为0.30%(0~2.30±0.36%),种间平均遗传距离为9.00%(3.30%~10.90±1.22%)。邻接法(neighbor-joining,NJ)构建的系统发育树显示采自30个采样点木槿上的5种蚜虫分别聚为一支,支持率达99%。所获DNA条形码对指导木槿的蚜虫防治有一定的指导意义。     

应用DNA条形码技术鉴别寄生紫薇绒蚧的跳小蜂

紫薇绒蚧Acanthococcus(=Eriococcus)lagerstroemiae是危害石榴Punica granatum L.和紫薇Lagerstroemia indica L.的重要害虫。跳小蜂是紫薇绒蚧的寄生性天敌,对防治紫薇绒蚧有重要作用。本研究通过饲养中国不同地区紫薇绒蚧若虫或雌成虫获取跳小蜂样本,利用DNA条形码技术对9种跳小蜂进行物种鉴定。共获取93个跳小蜂样本的线粒体COⅠ基因序列。分析结果显示,9种跳小蜂种间遗传距离为0.073 2~0.186 4,平均为0.111 0;种内遗传距离为0~0.026 5,平均为0.007 4。9种跳小蜂的种间遗传变异远大于种内遗传变异。DNA条形码技术可以快速、准确鉴定这9种跳小蜂以弥补形态分类学的不足。     

慈竹叶蝉类害虫DNA条形码分析

叶蝉类昆虫形态结构多样,在农林生态系统的物种多样性和植物保护工作中扮演着重要角色,但其物种的准确鉴定一直是农林植保工作中的难点。DNA条形码技术极大促进了农林生态系统物种的快速、准确鉴定。本研究经过连续2年的野外调查采集慈竹Bambusa emeiensis主要叶蝉种类,扩增了广泛分布于中国慈竹的12种主要叶蝉类害虫的线粒体基因COⅠ和16S rRNA序列片段,并进行了遗传距离、系统发育及矢量Klee-diagram图分析。结果显示:慈竹叶蝉昆虫COⅠ基因序列片段(590 bp)种内遗传距离为0.004,种间遗传距离为0.283;16S rRNA基因序列片段(463 bp)种内遗传距离为0.003,种间遗传距离为0.257;不同种间存在明显的条形码间隔。2个基因序列片段的分子系统发育分析结果与形态学研究谱系关系一致。Klee-diagram图分析结果和分子系统发育结果一致。上述结果表明,COⅠ和16S rRNA基因适用于慈竹叶蝉类昆虫的物种鉴定,可为竹林叶蝉类昆虫的准确快速鉴定提供参考方法。     

基于DNA条形码鉴定植物药常山及其混伪品

虎耳草科（Saxifragaceae）常山属（Dichroa）植物常山（Dichroa febrifuga Lour.）是我国著名的抗疟药物。但目前全国各地使用较为混乱,代用品、混淆品多,鉴定困难。本研究收集常山及其混伪品6种,共64份样品,利用DNA条形码和二维DNA条形码技术进行物种鉴定研究。研究结果表明,DNA条形码技术可准确鉴定常山及其混伪品,20%的常山样品存在混伪现象,混伪品主要为阔叶十大功劳（Mahonia bealei（Fort.） Carr.）。常山ITS2序列长度为230 bp,种内K2P遗传距离为0~0.0253,常山及其混伪品种间K2P遗传距离为0.152~0.748。基于ITS2序列构建的NJ树显示,常山及其混伪品能够明显区分,可为临床安全用药提供科学依据。成功构建常山的二维DNA条形码鉴定体系,实现“互联网+”的跨平台信息交换,可为二维DNA条形码技术在流通监管领域的实践应用提供理论基础。     

DNA条形码技术在海洋贝类鉴定中的实践: 以大亚湾生态监控区为例

为提高物种鉴定的准确性, 本研究采用DNA条形码技术对大亚湾生态监控区冬季采集的贝类样品进行了种类鉴定。结果表明, 26个形态种中, 有15个可以通过线粒体COI和16S rRNA基因的系统发育分析鉴定到种的水平。部分形态上难以鉴定的种类, 如线缝摺塔螺(Ptychobela suturalis)和区系螺(Funa sp.)可以通过条形码实现有效鉴定。锯齿巴非蛤(Paphia gallus)、西格织纹螺(Nassarius siquijorensis)、爪哇拟塔螺(Turricula javana)等种类存在相当大的种内遗传距离, 有存在隐存种的可能性。尽管基于线粒体COI和16S rRNA基因的种内遗传距离和属内种间的遗传距离发生重合, 无明显的条形码间隙, 但通过系统树的方法仍能有效鉴定物种。可见, DNA条形码技术能有效提高海洋贝类物种鉴定的准确性并发现隐存种。