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。     

拟黑多刺蚁成虫头部USP基因的定位与定量分析及其与EcR基因相关性

【目的】超气门蛋白（ultraspiracle protein, USP）是蜕皮激素作用靶标的重要组成部分。本研究拟通过分析在拟黑多刺蚁Polyrhachis vicina Roger USP基因PvUSP在不同品级成虫头部mRNA表达的差异,推测PvUSP对其脑神经功能或行为的影响;拟通过饲喂PvUSP dsRNA对拟黑多刺蚁不同品级成虫PvUSP进行RNA干扰（RNAi）,推测PvUSP对虫体生理功能的影响及其与蜕皮激素受体（ecdysone receptor, EcR）基因PvEcR之间功能的相关性。【方法】利用荧光原位杂交及荧光实时定量PCR技术对拟黑多刺蚁不同品级成虫头部PvUSP mRNA组织分布与表达水平进行检测;通过饲喂PvUSP dsRNA对拟黑多刺蚁不同品级成虫PvUSP进行RNAi,采用荧光实时定量PCR检测拟黑多刺蚁PvUSP与PvEcR表达水平的变化。【结果】PvUSP mRNA广泛表达于拟黑多刺蚁不同品级成虫头部（主要分布于蕈形体）,不同品级成虫头部PvUSP mRNA的表达量不同,工蚁头部表达量最高,雄蚁头部次之,雌蚁头部的表达量最低;RNAi沉默PvUSP后,与对照组相比,PvUSP mRNA在不同品级拟黑多刺蚁成虫体内表达量均明显降低,并存在显著差异(P<0.01);与对照组相比,PvEcR mRNA在各品级表达量均有增加,工蚁和雄蚁表达量变化不显著（P>0.05）,但雌蚁体内PvEcR mRNA表达量显著增加（P<0.05）。【结论】PvUSP基因对拟黑多刺蚁不同品级头部神经系统的构建、功能作用的发挥有关;拟黑多刺蚁PvUSP基因与PvEcR基因可能在异源二聚体形成过程中存在关联性或功能的互补性;PvUSP可能对雌蚁的生殖功能产生重要影响。     

分子标记技术在昆虫入侵研究中的应用

遗传变异与种群持续性及其进化潜力密切相关,而生物入侵导致种群遗传变异或遗传多样性的改变为研究自然界中各种生态和进化问题提供了理想模式。分子标记技术是调查种群遗传变异的重要工具,揭示了入侵种的入侵过程和结果,并预测未来的发生情况。本综述归纳了分子标记技术在昆虫入侵机制研究中的应用,以典型的研究个案为例,分别综述了分子标记技术在隐蔽入侵的监测应用,分子标记技术在重构入侵历史研究中的推算方式,分子标记技术在探索种群遗传变异与成功入侵机制方面取得的重要进展,并进一步介绍了高分辨率熔解曲线（high-resolution melting, HRM）分析在昆虫入侵研究中的应用前景。     

稻田与旱地土壤自养微生物同化碳在土壤中的矿化与转化特征

选择亚热带地区3种典型稻田和旱地土壤,应用碳同位素^14C-CO₂标记示踪技术结合室内模拟培养试验,研究自养微生物同化碳(“新碳”)在土壤碳库中的矿化和转化特征.结果表明: 在100 d的培养期内,“新碳”的矿化经历了先上升、10 d后缓慢下降、最后渐趋稳定的3个阶段.“新碳”的矿化比例为8.0%～26.9%,矿化速率为0.01～0.22 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,其中,稻田土壤为0.01～0.22 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,旱地土壤为0.01～0.08 μg ¹⁴C·g^-1·d^-1,而原有有机碳的矿化比例为1.6%～5.7%,矿化速率为1.3～25.66 μg C·g^-1·d^-1.土壤活性碳库\[可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)\]中,¹⁴C-DOC在培养初期(0～10 d)先上升,升高幅度达0.3 mg·kg^-1,10～30 d又迅速下降,下降幅度达0.42 mg·kg^-1,至30 d后缓慢下降.¹⁴C-MBC的波动与¹⁴C-DOC不同,在培养初期(0～10 d)先迅速下降,10～30 d又迅速上升,至40 d后缓慢下降并趋于稳定.水稻土¹⁴C-DOC/DOC的转化更新速率明显大于旱地,而旱地¹⁴C-MBC/MBC的转化更新速率大于水稻土.
     

山东省二点委夜蛾不同地理种群遗传结构

二点委夜蛾是近年来在我国黄淮海夏玉米区暴发为害的一种玉米新害虫.为了系统揭示二点委夜蛾种群在山东省的扩散途径与发生规律,本研究利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(mtCOI)基因对山东省12个地市的二点委夜蛾种群以及威海1个二点委夜蛾形态近似种种群进行遗传结构分析.结果表明： 130条二点委夜蛾mtCOI基因(608 bp)共有24个单倍型,7条二点委夜蛾形态近似种的mtCOI基因共有2个单倍型.单倍型网络图与系统发育树显示,威海地区二点委夜蛾形态近似种与其他种群分为2大组,它们之间存在着显著遗传分化,遗传距离为0.044～0.054.AMOVA分析表明,山东省二点委夜蛾种群遗传变异主要来自组间,该地区二点委夜蛾并没有经历过种群扩张.该研究为此害虫的预测预报及防治提供了科学依据.     

西藏昆仑针茅草原的基本特征

正昆仑针茅(Stipa roborowskyi)是青藏高原特有的寒旱生多年生密丛型禾草,广泛分布于藏南喜马拉雅山北坡和雅鲁藏布江谷地、阿里地区、羌塘高原中南部和昆仑山地,以及印度和克什米尔地区(Wu et al.,2006;中国科学院中国植被图编辑委员会,2007)。昆仑针茅草原是西藏重要的草原类型之一,但分布较为零散,没有像紫花针茅(S.purpurea)草     

早世代稳定水稻的ISSR标记

2个早世代稳定亲本与4个普通水稻杂交,F2代出现了8个早世代稳定株系。遗传分析表明,稳定株系出现时杂交F1群体分离,同一组合的F2群体中既出现农艺性状整齐一致的稳定株系,又出现按孟德尔分离的株系。利用26个ISSR引物对F2稳定株系进行分子标记,结果表明稳定株系出现4种类型的标记带型：母本带型出现,父本带消失;父本带型出现,母本带消失;由双亲的部分标记带组合而成;双亲标记带型消失,而出现新的标记带型。没有出现由双亲标记带组合而成标记带型。ISSR引物900标记的2000bp标记带可以将稳定株系与普通水稻材料划分为两类群。     

矮泰引-3中半矮秆基因的分子定位

矮泰引-3的矮生性状受两对独立遗传的半矮秆基因控制,利用SSR标记将这两个矮秆基因分别定位到第1和第4染色体上。等位性测交的结果表明,位于第1染色体上的矮秆基因与sd1是等位的,所以仍然称其为sd1;而位于第4染色体上的矮秆基因是一个新基因,暂命名为sdt2。利用SSR标记将sd1定位于RM297、RM302和RM212的同一侧,而与OSR3共分离,它们之间的位置关系可能是RM297-RM302-RM212-OSR3-sd1,遗传距离分别为4．7cM、0cM、0．8cM和0cM,这与sd1在第1染色体长臂上的确切位置是基本一致的。利用已有的SSR标记和拓展的SSR标记将sdt2定位于SSR332、RM1305和RM5633、RM307、RM401之间,它们的排列位置可能是SSR332-RM1305-sdt2-RM5633-RM307-RM401,它们之间的遗传距离分别为11．6cM、3．8cM、0．4cM、0cM和0．4cM。     

白色基因座(I)在中国地方猪种毛色遗传中的作用研究

通过利用PCR—RFLP和PCR—SSCP技术对中国地方猪种KIT基因内含子17、18的序列进行多态性分析。结果表明：内含子17上的替换突变(G→A)发生于毛色为白色的个体——白色五指山猪、大白猪、长白猪上,其基因型(AB型)频率分别为1、1和0．8;其他中国地方猪种的此基因型频率均为0。内含子18上的缺失突变(AGTT)也同样发生在上述3个猪种的白色个体中,其基因型(AA型)频率分别为1、1和0．93;而且同样在其他的地方品种中其基因型频率均为0。这充分证明KIT基因对于猪的白毛色有重要的调控作用,而且I基因座对于其他的经典遗传基因座有上位作用。另一方面,中国地方猪种荣昌猪虽然在表型上与引入猪种大白猪、长白猪相似(白毛色),但是在KIT基因上发生的突变完全不同,推测它们分别属于不同的毛色遗传体系。     

播散性浅表性光线性汗孔角化症DSAP1位点的精细定位和候选基因的突变检测

播散性浅表性光线性汗孔角化症(DSAP)是一种以多个浅表的角化性皮损,边缘轻微嵴状角化性隆起为特征的少见的慢性角化性皮肤病,呈常染色体显性遗传。以往的研究将该病基因定位于12q23．2—24．1区域(DSAP1)和15q25．1-26．1区域(DSAP2)。本研究对2个无关的六代DSAP家系进行了全基因组扫描和连锁分析,结果显示,这2个DSAP家系在D12窝4位点的最高累积LOD值为8．28(θ=0．00)。单倍型分析结果显示,这2个DSAP家系致病基因位于12q24．1-q24．2(D12S330和D12S354)之间8．0cM的区域内。该区域与DSAP1的致病区域部分重叠。对重叠区域内6个候选基因(CRY1,PWP1,ASCL4,PRDM4,KIAA0789和CMKLR1)的编码区进行序列分析,在DSAP病人中未发现突变位点。提示该6个候选基因可能与这2个DSAP家系的发病机理无关。