浙江茶区茶尺蠖两近缘种的遗传分化及分布

【目的】为了揭示浙江省茶区灰茶尺蛾Ectropis grisescens和小茶尺蠖Ectropis obliqua两近缘种的分布情况。【方法】利用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ(mt COⅠ)基因作为分子标记,对采自浙江省17个地点茶园的茶尺蠖533个样品进行了鉴定,并分析了灰茶尺蛾和小茶尺蠖在浙江的地理分布情况。【结果】在调查的17个地点中,11个地点的茶尺蠖样品全部为灰茶尺蛾,另外3个地点(安吉、余杭和龙坞)采集的样品全部为小茶尺蠖,其余的3个地点(杭州西湖、杭州临安和杭州富阳)为两近缘种的混发区。【结论】在浙江省茶区,灰茶尺蛾的分布范围较广,小茶尺蠖的分布范围较窄,同时存在两近缘种的混发区。     

茶尺蠖和灰茶尺蠖内共生菌Wolbachia的分子检测及序列分析

【目的】对茶尺蠖Ectropis obliqua及其近缘种灰茶尺蠖E.grisescens体内共生菌Wolbachia进行分子鉴定,确定两者体内Wolbachia的感染率及其进化地位,为进一步探讨其对茶尺蠖和灰茶尺蠖的潜在影响提供科学依据。【方法】采用Wolbachia的16S r RNA、fts Z和wsp基因特异性引物,通过PCR扩增法检测了我国3个茶尺蠖地理种群(浙江杭州、余杭和江苏无锡)和3个灰茶尺蠖地理种群(浙江新昌、湖北浠水和江西南昌)中Wolbachia的感染情况,并进行测序和序列分析。【结果】茶尺蠖和灰茶尺蠖都感染了Wolbachia,灰茶尺蠖的Wolbachia感染率为100%,但茶尺蠖的Wolbachia感染率在22%~95%,且PCR产物电泳得到的条带微弱。wsp序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内无差异;但16S r RNA序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内差异为0.362%~0.727%之间;茶尺蠖样本未成功扩增出fts Z序列,灰茶尺蠖样本获得2条fts Z基因序列差异为1.647%。基于Wolbachia的16S r RNA和wsp基因构建的系统发育树表明,本研究中茶尺蠖和灰茶尺蠖种群所感染的Wolbachia全部属于B组的Pip亚组。【结论】茶尺蠖和灰茶尺蠖均被B组Pip亚组的Wolbachia感染,但感染率相差很大,这为研究Wolbachia对茶尺蠖和灰茶尺蠖生物学及生态学的影响奠定了基础。     

北京白羊沟景区农林交错带蛾类DNA条形码鉴定

[目的]DNA条形码技术已经在多个类群中得到了广泛应用,但对数量巨大的鳞翅目昆虫而言,仍然缺失大量数据,尤其是形态鉴定较为困难的小蛾类和很多中型蛾类,尚无法构建较为完善的DNA条形码系统.本研究旨在为鳞翅目害虫DNA条形码系统的构建和完善提供数据来源及支撑,验证COⅠ基因作为DNA条形码通用基因的准确性,探讨28S rDNA的D2基因片段作为DNA条形码辅助基因的可行性,并检验目前BOLD系统的鉴定成功率.[方法]对采集自北京白羊沟风景区的小蛾类和中型蛾类490头标本进行形态鉴定和DNA测序,分别基于COⅠ及28S D2基因计算种内种间遗传距离,并构建了NJ系统发育树.[结果]BOLD系统的鉴定成功率为65％,对小蛾类和夜蛾类鉴定成功率较低.基于COⅠ基因的NJ树鉴定成功率为94.4％,基于28S D2基因的NJ树鉴定成功率为89.4％.[结论]结合种内与种间遗传距离结果,COⅠ基因适合作为鳞翅目蛾类DNA条形码通用基因,28S D2基因较为保守,不适合作为DNA条形码的辅助基因.     

巨疖蝙蛾不同虫态的COI基因条形码识别

【目的】巨疖蝙蛾Endoclita davidi(Poujade,1886)是雪峰虫草菌Ophiocordyceps xuefengensis的重要寄主。本研究分析了该虫线粒体DNA COI基因条形码,以在不同虫态及被虫草菌寄生的僵虫状态下能快速准确鉴定寄主种类。【方法】PCR扩增巨疖蝙蛾成虫(足一对,胸肌,翅基部)、卵(单粒)、幼虫(胸足一对)、蛹(少量体壁组织)及虫草僵虫(胸足或体壁)组织共计21个样品的COI基因片段(约658 bp)并进行测序和比对;以MEGA6.0软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离;以邻接法(neighbor-joining,NJ)和最大简约法(maximum parsimony,MP)两种方法构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,所纳入分析的20个样品均为同一物种,节点支持率可达99%。种内遗传距离为0.00%~1.08%,平均0.54%。与蝙蝠蛾科其他6种昆虫种间遗传距离为5.36%~13.31%,平均10.47%;种间遗传距离为种内遗传距离的19.39倍(10.47%vs 0.54%),而且种内与种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因DNA条形码技术可以用于巨疖蝙蛾的快速准确鉴定,并对蝙蝠蛾科(Hepialidae)昆虫的分子系统发育分析有重要意义。     

浙江茶尺蠖地理种群已分化成为不同种

【目的】明确茶尺蠖Ectropis obliqua Prout不同地理种群的种群分化和生殖隔离程度。【方法】对分别在浙江杭州和衢州两地田间采集的茶尺蠖杭州种群（H）和衢州种群（Q）两个种群,进行形态学鉴定、生物学特征观察以及正反交试验。【结果】形态学与生物学观察结果表明,除Q种群的体形较大和体翅颜色略深外,两个种群的外部形态、生殖器解剖结构和雌蛾产卵量等基本相同。遗传杂交试验结果表明,无论是正交还是反交,杂交后均能获得子一代（F1）;与种群内自交相比,杂交后雌成虫的产卵量下降,卵的孵化率显著降低;幼虫的历期明显缩短且化蛹时间分布不规则,蛹重变轻;蛹的羽化率降低,羽化的成虫雌雄性比严重失调。【结论】茶尺蠖杭州种群（H）和衢州种群（Q）两个种群存在生殖隔离,有明显的种群分化,应属于不同种。     

基于mtDNA COⅠ基因对榕属植物上粉蚧的分子鉴定和系统发育分析

【目的】榕属植物是我国华南地区普遍种植的园林植物,本研究旨在明确榕属植物上发生危害的粉蚧种类。【方法】测定榕属植物上发生为害的9种粉蚧的COⅠ基因序列,利用生物信息学软件分析其序列同源性、遗传结构及系统进化关系。【结果】测出38条粉蚧的COⅠ基因序列相似度达到99.25%～100.00%,9种粉蚧的种间遗传距离为0.070～0.173,其中堆蜡粉蚧与菠萝灰粉蚧遗传距离最大,而康氏粉蚧与橘小粉蚧遗传距离最小,说明康氏粉蚧与橘小粉蚧亲缘关系较近。构建的系统发育树中,每种粉蚧与GenB ank数据库下载的已知序列聚在一支,系统发育树结果与形态学鉴定结果一致。【结论】线粒体COⅠ基因序列能够快速准确鉴定榕属植物上的粉蚧,也揭示了榕属植物上粉蚧的遗传结构和系统进化关系,为农林业监测和精准防治粉蚧类害虫提供科学依据。     

基于mtDNA COI基因的离腹寡毛实蝇属常见种DNA条形码识别和系统发育分析

【目的】离腹寡毛实蝇属Bactrocera昆虫是最具经济重要性的实蝇类害虫,本研究依据mtDNA COI基因碱基序列对离腹寡毛实蝇属常见实蝇种类进行识别鉴定与系统发育分析。【方法】以口岸经常截获的离腹寡毛实蝇属8个亚属21种实蝇为对象,采用DNA条形码技术,通过对mtDNA COI基因片段 (约650 bp)的测序和比对,以MEGA软件的K2-P双参数模型计算种内及种间遗传距离,以邻接法(NJ) 构建系统发育树。【结果】聚类分析与形态学鉴定结果一致,除11种单一序列实蝇外,其他10种实蝇均各自形成一个单系,节点支持率为99%以上。种内（10种）遗传距离为0.0003~0.0068,平均为0.0043;种间（21种）遗传距离为0.0154~0.2395,平均为0.1540;种间遗传距离为种内遗传距离的35.8倍,而且种内、种间遗传距离没有重叠区域。【结论】基于mtDNA COI基因的DNA条形码技术可以用于离腹寡毛实蝇属昆虫的快速鉴定识别,该技术体系的建立对实蝇类害虫的检测监测具有重要意义。     

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。     

中国库蚊属四十个种(亚种)的分子系统发育关系研究(双翅目:蚊科)

【目的】对在中国有分布的库蚊属Culex种(亚种)的COⅠ序列和ITS2序列进行测序,构建和讨论这些种(亚种)的分子系统发育关系。【方法】测定了库蚊属20个种(亚种)的COⅠ和ITS2序列,并从NCBI数据库中下载了库蚊属另外20个种(亚种)的COⅠ和3个种(亚种)的ITS2序列。对库蚊属40个种(亚种)的COⅠ序列和其中23个种(亚种)的ITS2序列进行碱基构成、种间遗传距离和饱和度分析,并对COⅠ+ITS2序列进行ILD(incongruence length difference)检验。分别使用2种分子数据集(COⅠ和ITS2)的核苷酸序列,用最大似然法(ML)、贝叶斯法(BI)、邻接法(NJ)和最大简约法(MP)推断这些种的系统发育关系。通过Kishino-Hasegawa(KH)和ShimodairaHasegawa(SH)检验评估这4种系统树间的差异,确定最为合理的系统发育树。【结果】本研究新测序获得20种(亚种)的COⅠ和ITS2序列的长度范围分别为625~685 bp和300~559 bp。COⅠ和ITS2序列在库蚊属成对蚊种间的遗传距离分别是0.002~0.198和0.006~1.807。库蚊属23个种(亚种)的COⅠ+ITS2序列的ILD检验结果显示,数据集具有不相容性,因此COⅠ+ITS2序列不适用于这些种(亚种)的系统发育研究。经KH和SH检验显示,4种系统发育树中,基于COⅠ序列构建的BI树最为合理,而基于ITS2序列构建的MP树最为合理。基于COⅠ核苷酸序列所构建的BI树显示,除幼小库蚊Cx.infantulus和短须库蚊Cx.brevipalpis外,各亚属间成员聚类结果与传统的形态学归类结果吻合;路蚊亚属Lutiza和包蚊亚属Barraudius都归入库蚊亚属Culex内;梅蚊亚属Maillotia和新库蚊亚属Nexoculex聚为一支;库状蚊亚属Culiciomyia、真黑蚊亚属Eumelanomyia和簇角蚊亚属Lophoceramyia均显示为单系。基于ITS2序列所构建的MP树显示,各亚属间和种(亚种)间关系混乱。【结论】重建的分子系统发育树表明库蚊亚属不是一个单系群。在重建库蚊属系统发育关系时,相较于ITS2和COⅠ+ITS2,COⅠ是更为理想的分子标记。本研究构建的分子系统发育关系为中国库蚊属中各亚属和各种(亚种)之间的亲缘关系的研究奠定了基础。     

四种散白蚁的分子鉴定及系统发育地位(等翅目:鼻白蚁科)

【目的】目前对白蚁的物种鉴定主要依赖形态学特征,本文从分子水平对4种散白蚁进行了鉴定和系统发育分析。【方法】对4种散白蚁(湖南散白蚁Reticulitermes hunanensis Tsai et Peng、平额散白蚁Reticulitermes planifrons Li et Ping、近暗散白蚁Reticulitermes perilucifugus Ping和侏儒散白蚁Reticulitermes minuts Ping et Xu)的线粒体16Sr DNA和COⅡ基因序列进行扩增和测序,对序列进行比对及碱基组成分析后上传至GeneBank,并构建系统发育树对4种散白蚁进行系统发育分析。【结果】16S rDNA和COⅡ基因片段长度分别约380bp和720bp,两个基因的AT碱基含量均远远大于GC,16S rDNA序列的遗传距离普遍大于COⅡ序列,且两者的系统发育情况不一致。【结论】COⅡ基因系统发育与地理位置差距相关较为明显,16S rDNA基因序列碱基差异较COⅡ多,推断COⅡ基因更适合于白蚁由于地理位置引起的系统发育和地理迁徙及传入情况的研究,16S rDNA基因更适合于白蚁种类的鉴别。