基于线粒体COI基因的桔小实蝇种群遗传分化研究

【目的】推测桔小实蝇Bactrocera dorsalis在中国的扩散路径和新发生地区的入侵来源。【方法】本研究测序获得来自中国、泰国、日本、老挝、孟加拉国和美国等地31个种群的192头桔小实蝇个体的COI序列（1 496 bp,占COI基因全长97.3%）,并以软件DnaSP 5.0, MEGA 6.0和Arlequin 3.5等完成各种群的遗传多样性、种群间的遗传分化以及单倍型分析。【结果】所测31个桔小实蝇种群总体表现出较高水平的核苷酸多样性（0.00663）和高水平的单倍型多样性（0.98069）。以F-统计法度量种群间遗传分化程度, 结果显示中国桔小实蝇地理种群间遗传分化较弱, 中国种群与泰国、日本、老挝、孟加拉国、美国种群间的遗传分化程度不同, 中国种群与美国种群及日本种群的遗传分化最大。而Mantel检验发现,中国、泰国、日本、老挝、孟加拉国和美国种群间的遗传分化与空间距离有关（R=0.670, P<0.0001）, 中国种群间的遗传分化不是地理隔离所造成的（R=0.038, P=0.534）。中国种群与泰国、日本、老挝、孟加拉国和美国种群间不存在共享单倍型。根据种群系统发育树,可将中国原发生地区种群划分为西南、东南两大分支。中性检验和错配分析结果均表明桔小实蝇曾存在大规模的扩张。【结论】桔小实蝇以东南地区和西南地区为源头向中国内陆扩散,其中广东、福建、广西和贵州种群为中国内陆种群较为有影响力的源头。根据遗传多样性、遗传分化、单倍型分析,推测新发生地区桔小实蝇的来源, 例如安徽合肥桔小实蝇种群主要来源于福建长乐、广东珠海和上海。     

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。     

用AFLP技术分析紫茎泽兰的遗传多样性

利用AFLP技术,选择EcoRI/MesI这一酶切组合,应用6对E 3/M 3引物组合进行选择性扩增,检测了24个地区的紫茎泽兰种群的基因组DNA多态性。共扩增出509个遗传位点,其中392个多态位点,多态率为77.01%。有效等位基因数(Ne)为1.50,Nei’s基因多样性指数(H)为0.29,Shannon信息指数(I)为0.42。并通过Jaccard的方法将电泳带矩阵转化为遗传相似性系数矩阵,进行了UPGMA聚类分析。结果表明:被检测的24个紫茎泽兰种群遗传多样性丰富;丰富程度与入侵定植时间有关,最早受紫茎泽兰入侵的云南省遗传多样性最丰富,变异最大,大致分为9个类群,紫茎泽兰的遗传基因可能对该省多样的气候条件或生境产生了明显的适应性变化;新入侵地区的则遗传多样性相对较低,并与云南省临近地区具有明显的种源地的地源性亲缘关系。子实的风媒传播是紫茎泽兰入侵的主要途径,样点间均具有明显的地源性亲缘关系;水媒也可能是该草传播的途径之一。紫茎泽兰可能首先从缅甸、越南、老挝经风媒入侵我国云南南部,逐渐扩散入侵中北部,又从云南北部和东部传入四川、贵州、广西、湖北等省。     

基于微卫星分子标记的中国瓜实蝇不同地理种群遗传分化分析

【目的】瓜实蝇Bactrocera cucuribitae是一种重要入侵害虫,寄主广,危害性大。本研究旨在揭示中国瓜实蝇种群分化和遗传变异情况。【方法】利用9个多态性微卫星位点作为分子标记对中国7个主要分布省份的21个地区共190头瓜实蝇样本进行遗传多样性分析。【结果】21个瓜实蝇地理种群多态位点百分率平均为97.08%,Shannon氏多样性指数I平均值为0.8841,种群间遗传分化系数FST=0.12806,说明已发生一定程度的遗传分化。UPGMA聚类分析显示,海南(不含三沙)、广东、广西、云南和海南三沙的瓜实蝇种群聚为一支,福建、江西和四川的瓜实蝇种群各自聚为一支。【结论】中国的瓜实蝇种群已发生一定程度的遗传分化,但积累的变异程度有限。     

天女木兰遗传多样性微卫星标记的研究

以中国7个省份9个天女木兰种群为研究对象,采用微卫星技术(SSR)探讨天女木兰分子遗传多样性。结果显示:(1)9个天女木兰种群间存在较低的遗传多样性,种群平均Nei基因多样性指数(H)0.098 5,平均Shannon信息指数(I)0.146 8;种群间基因流为0.597 9(1),处于很低的水平。(2)天女木兰不同种群在长期进化过程中发生了一定的遗传分化,9个天女木兰种群的遗传距离为0.068 8~0.214 2,遗传相似度介于0.82~0.93之间。(3)聚类分析结果显示,9个天女木兰种群在进化上形成2个主要分枝,贵州麻江种群为一支,其他地区的种群为另一支,其中贵州麻江的天女木兰生存状况较差。(4)天女木兰的遗传多样性与种群分布的经度呈正相关。研究表明,天女木兰种群间的遗传多样性低,缺乏基因交流,可能是导致其濒危的主要遗传学机制。     

Study on genetic diversity of mangrove plant Aegiceras corniculatum populations in Guangxi

采用RAPD-PCR方法探讨广西3个不同生境下桐花树种群的遗传多样性和遗传分化.结果表明:3个不同生境桐花树RAPD扩增多态百分率为20.2%,3个不同生境桐花树种群两两之间的遗传距离分别为0.195、0.169、0.26,平均遗传距离为0.208.同一种群不同个体的扩增多态百分率最高为37.28%,其次为20.93%,最小的为19.32%.Shannon's遗传多样性指数3个种群分别为0.331、0.225和0.17,其大小顺序与多态百分率的结果一致.种群内遗传多样性比率为62.3%,种群间遗传多样性比率为37.7%.说明广西3个不同生境的桐花树种群的遗传变异大部分存在种群内,种群间遗传变异较小.     

103份亚洲棉表型多样性分析

对103份分别来源于印度、越南、贵州、广西和云南等不同地域的亚洲棉进行了表型遗传多样性分析。结果发现亚洲棉在质量性状和数量性状上均存在不同程度的遗传多样性;质量性状遗传多样性指数在主茎、叶、花、铃等不同部位表现不同;21个质量性状的多样性指数为0.04~1.01,平均0.57,3个数量性状的多样性指数为1.65~1.96,平均1.82,表明数量性状的遗传多样性大于质量性状。研究发现不同地域的亚洲棉遗传多样性不同,并将这103份亚洲棉聚类到8个组群。     

广西红树植物桐花树种群遗传多样性分析

采用RAPD-PCR方法探讨广西3个不同生境下桐花树种群的遗传多样性和遗传分化。结果表明:3个不同生境桐花树RAPD扩增多态百分率为20.2%,3个不同生境桐花树种群两两之间的遗传距离分别为0.195、0.169、0.26,平均遗传距离为0.208。同一种群不同个体的扩增多态百分率最高为37.28%,其次为20.93%,最小的为19.32%。Shannon’s遗传多样性指数3个种群分别为0.331、0.225和0.17,其大小顺序与多态百分率的结果一致。种群内遗传多样性比率为62.3%,种群间遗传多样性比率为37.7%。说明广西3个不同生境的桐花树种群的遗传变异大部分存在种群内,种群间遗传变异较小。     

圈养小熊猫遗传多样性与种群遗传结构分析

小熊猫是亚洲特有的珍稀濒危动物,目前受到栖息地减少、片断化和人类活动干扰等威胁。中国圈养小熊猫已经有60 多年历史,约55 个机构曾经饲养过小熊猫,现今圈养数量有400 多只,评估小熊猫圈养种群的遗传多样性和遗传结构对科学维持圈养种群和保存遗传种质资源意义重大。本研究利用19 个微卫星座位,对中国境内11 个小熊猫圈养种群的116 只个体进行了遗传多样性评估及遗传结构分析。结果显示11 个种群都具有较高的遗传多样性,平均基因丰富度3.505 ± 1.033 (北京)至4.026 ± 1.219 (冕宁),期望杂合度0.631 ± 0.225(黄山)至0.782 ±0.171 (温岭)。其中福州和无锡种群极显著偏离Hardy-Weinberg 平衡。整个圈养群体内各个种群遗传分化系数为0.055,呈显著分化,表明11 个种群遗传分化水平较高。Bayesian 遗传聚类分析将11 个种群聚为三个遗传簇,与野生种群的遗传聚类结果一致。结论:小熊猫圈养种群与野生种群相比,同样具有较高的遗传多样性。因此,圈养小熊猫遗传管理的重点不再是引进野生个体充实圈养种群,应制订科学的繁殖计划,避免近交,从而维持圈养种群的遗传多样性。     

大壁虎不同地理居群的遗传变异与分化

以线粒体细胞色素b(Cytb)基因作为分子标记,对中国广西12个地区,以及越南和老挝大壁虎(Gekko gecko)进行序列测定,获得Cytb基因424bp的序列片段,共有7个单倍型。以白脊壁虎和沙虎为外群,用邻接法和最大简约法构建了大壁虎不同地理种群的系统发育关系,其结果显示中国广西4个不同单倍型黑大壁虎之间的平均遗传距离为0.20%—1.20%,越南红大壁虎与老挝红大壁虎之间的平均遗传距离为0.50%,广西宁明红大壁虎与越南红大壁虎和老挝红大壁虎之间平均遗传距离分别为1.70%和2.20%。广西黑大壁虎种群与红大壁虎种群之间的平均遗传距离为8.60%—9.50%,达到了亚种或种分化的差异。     

基于mtDNA COI基因序列的中国柑橘果实蝇的分子鉴定及柑橘大实蝇种群的遗传多样性分析

【目的】探明危害我国柑橘的实蝇种类以及柑橘大实蝇Bactrocera minax不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【方法】利用mtDNA COI基因对危害柑橘的果实蝇进行种类鉴定,采用MEGA软件对其中28个地理种群的535头果实蝇COI基因片段(约505 bp)序列进行比对,分析种间及种内遗传距离,构建系统发育树。使用DnaSP软件分析柑橘大实蝇不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【结果】从柑橘虫果内共鉴定出4种实蝇,分别为柑橘大实蝇B.minax、桔小实蝇B.dorsalis、蜜柑大实蝇B.tsuneonis和瑞丽果实蝇B.ruiliensis。这4种实蝇的种间遗传距离为0.0264～0.2410,种内遗传距离为0.0000～0.0140,种间与种内遗传距离没有重叠区域。单个柑橘虫果内一般仅有1种实蝇,极个别柑橘果实可同时被两种实蝇危害(4/43);在这些为害柑橘的实蝇种类中,以柑橘大实蝇的个体数量比例最大,占90.70%。柑橘大实蝇地理种群遗传多样性高,28个种群共有17个单倍型。【结论】柑橘大实蝇是所调查地区柑橘实蝇的绝对优势种,其种群遗传分化程度较高,扩散危害风险大。本研究结果对柑橘果实蝇类的监测和防控具有重要意义。     

利用微卫星标记初步分析橘小实蝇4个地理种群的遗传多态性

橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Bactrocera)(Hendel)是我国重要的检疫性害虫,对果蔬生产及其国际贸易造成很大影响。作者运用微卫星分子标记技术,用6对微卫星引物对采自我国福建、广东、云南3个地区及邻近国越南橘小实蝇种群间的遗传关系进行了初步分析,结果显示上述4个橘小实蝇地理种群间存在一定的遗传差异,地理隔离是造成这一差异的主要原因。     

基于性信息诱捕监测广东桔小实蝇和瓜实蝇发生动态及其对2种常用农药的抗药性评价

利用性信息素诱捕的方法对广东省茂名、佛山、梅州和韶关的桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)和瓜实蝇Bactrocera cucurbitae (Coquillett)种群动态进行监测;并用药膜法测定了两种实蝇不同地理种群成虫对阿维菌素和甲维盐的抗药性情况。结果表明,桔小实蝇和瓜实蝇在所监测的4个地市全年均有发生,桔小实蝇和瓜实蝇种群数量发生高峰期集中在5月中旬至8月中旬,从4月中旬开始田间种群数量开始增加,10月中旬以后种群数量急剧下降,高峰期与果实成熟期基本吻合。抗药性监测结果表明,桔小实蝇和瓜实蝇对阿维菌素和甲维盐的抗药性有逐年上升趋势,广东4个地市桔小实蝇和瓜实蝇已对阿维菌素产生中等抗性水平;2019年11月监测梅州地区桔小实蝇种群和韶关瓜实蝇种群对甲维盐抗性倍数分别为4.32和3.42倍,仍处于敏感水平,其余地区种群对甲维盐均达到了低水平或中等水平抗性。     

Diversity and phylogeny of Wolbachia infecting Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae) populations from China

Wolbachia are a common and widespread group of symbiotic bacteria found in the reproductive tissues of arthropods. Bactrocera dorsalis (Hendel) is an important pest causing considerable economic losses of fruits and vegetables in several southern provinces of China. In this study, polymerase chain reaction (PCR) with general Wolbachia surface protein (wsp) primers was used to test the presence of Wolbachia in 1,500 individuals of B. dorsalis from five geographical populations of China. We detected 19 individuals of B. dorsalis infected by Wolbachia, and the infection rates of different populations varied. Comparison of wsp gene sequences from 19 individuals and search of the GenBank identified four new sequences, probably representing four Wolbachia strains. Sequence comparison showed that the four Wolbachia strains from B. dorsalis in China belonged to three groups (Kue, Mel, and Cuc). Phylogenetic analysis of the wsp sequences suggests that geographical isolation of Wolbachia exists among the populations of B. dorsalis in China, and gene flow of Wolbachia might have occurred between B. dorsalis populations of China and Thailand. Phylogenetic analysis performed on the host mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene and wsp gene suggests that host has coevolved with Wolbachia.     

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。     

云南四个瓜实蝇地理种群的遗传关系分析

对云南个不同地理区域的瓜实蝇种群(Bactrocera cucurbitae)共23个个体的线粒体DNA细胞色素b基因中的部分序列进行测定和分析,并以桔小实蝇(B.dorsalis)、番石榴实蝇(B.correct)和南瓜实蝇(B.tau)为外群种构建了不同单倍型的N-J分子系统树.在获得的26bp序列中,A+T含量约占65.0%,有个多态位点,无任何碱基插入和缺失.这些位点共定义5种单倍型,其中一种为共享单倍型.对个瓜实蝇地理种群进行Fst值和基因流动统计,Fst值为0.16667～0.20000(P＞0.05),Nm值为2.00～2.50.5种单倍型共形成了3个聚类簇.可以认为,个地理种群间均存在一定程度的遗传分化,但分化程度不高,导致遗传分化的主要因素是地理隔离,而种群遗传分化程度低与瓜实蝇所在环境条件相似有关.     

Mutations in the acetylcholinesterase gene of Bactrocera dorsalis associated with resistance to organophosphorus insecticides

Mutations in the gene encoding the enzyme acetylcholinesterase (AChE) of the oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis, associated with resistance to an organophosphorus insecticide have been characterized. Three point mutations producing nonsynonymous changes in the predicted amino acid sequence of the product of the B. dorsalis ace gene in resistant vs. susceptible flies have been identified. One of these changes is unique to B. dorsalis while the other two occur at sites that are identical to mutations previously described for another Bactrocera species. Although the precise role of the third mutation is not clearly established, the independent origin of two identical alterations in these two species strongly supports the idea proposed previously that molecular changes associated with insecticide resistance in key genes and enzymes such as AChE are largely constrained to a limited number of sites. The results obtained here also suggest that the widespread use of organophosphorus insecticides will likely lead to a predictable acquisition of resistance in wild populations of B. dorsalis as well as other pest species. For surveys of B. dorsalis populations that may develop resistance, diagnostic tests using PCR-RFLP based methods for detecting the presence of all three mutations in individual flies are described.     

野古草种群克隆的遗传变异和遗传结构

用酶电泳法和同工酶分析对东北松嫩草原西北部野古草种群克隆遗传变异性和种群遗传结构做了探讨。讨论了遗传多样性、地理距离和遗传距离之间的关系、大种群和小种群的遗传变异性和种群间的基因流 ;种群间 ,包括大种群和小种群间基因流、遗传和地理距离对遗传多样性的影响、昆虫和风传粉、种群籽苗的补充、遗传多样性的发生和保持 ,自交不亲和性和无性繁殖及体细胞突变     

中华结缕草遗传分化的RAPD分析

中华结缕草 (ZoysiasinicaHance.)在我国是分布于东部沿海地区的一个受威胁禾草 ,形态上还有一个分布在海边的变种 ,长花中华结缕草 (Z .sinicavar.nipponicaOhwri)。采用 1 0条随机引物对采自我国不同地区 7个居群的 1 0 5个个体进行了RAPD扩增 ,对结果的AMOVA分析表明 ,中华结缕草组间遗传分化不显著 ,遗传变异只占总变异的 4.84% ,居群间遗传变异占总遗传变异的 2 4.71 % ,出现了显著的遗传分化 ,大部分变异存在于居群内部 ,占总变异的 70 .44%。不同数据处理方法得到了类似的结果 ,都支持哈迪 -温伯格平衡的假设。其中宁国汪溪居群和射阳海边居群变异最大 ,歙县新安江居群遗传变异最小。考虑到中华结缕草遗传结构和变异的这些特性 ,在取样策略、保护和育种方法上 ,都应该以群居为主 ,同时兼顾主要的异地居群