基于线粒体COI基因序列的黄胫小车蝗不同地理种群的遗传分化及基因流分析

黄胫小车蝗Oedaleus infernalis Saussure是一种在我国分布广泛、 对农牧业生产危害严重的经济害虫。本文对黄胫小车蝗10个地理种群的线粒体COI基因序列进行测序和分析, 利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5.1.2软件对该蝗虫种群间的遗传多样性、 遗传分化程度、 基因流水平及分子变异进行了分析, 建立了单倍型贝叶斯系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明： 在所分析的144个序列样本中, 共检测到21种单倍型, 其中1种单倍型为10个地理种群所共享。总群体的单倍型多样性指数为0.653, 各地理种群单倍型多样度范围在0.423~0.790之间。总群体和各种群的Tajima’s D检验结果皆不显著, 说明该种害虫在较近的历史上未经历群体扩张。总群体的遗传分化系数Gst为0.04436, 固定系数Fst为0.05255, 基因流Nm为9.01。AMOVA分子方差分析结果表明, 黄胫小车蝗的遗传分化主要来自种群内部, 种群间的遗传变异水平较低。各地理种群的遗传距离的大小与其地理距离间没有显著的相关性。贝叶斯系统发育进化树与单倍型网络图显示, 黄胫小车蝗各地理种群中的单倍型散布在不同的分布群中, 分布格局较为混杂, 未形成明显的系统地理结构。研究结果揭示, 黄胫小车蝗各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(Hd=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...     

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。     

基于线粒体COI、Cytb和COII基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体 COI, Cytb和COII基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体 COI, Cytb和COII基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,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】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

基于线粒体COI基因的中国西南地区木领针蓟马地理种群的遗传分化分析

【目的】木领针蓟马Helionothrips mube近年来成为芋头Colocasia esculenta上的一种常见害虫。本研究旨在探讨其中国西南地区地理种群间的遗传变异。【方法】通过Sanger法测定了21个地理种群132头木领针蓟马的线粒体COI基因序列,利用MEGA, DnaSP, Arlequin和Network等软件对木领针蓟马种群间的遗传多样性、遗传分化、分子变异等进行分析。【结果】获得的木领针蓟马132条线粒体COI序列(643 bp)中共发现34个变异位点、16种单倍型,其中单倍型H1出现频率最高、分布最广。木领针蓟马总群体的遗传多样性较高(Hd=0.712, Pi=0.00413, K=2.655),遗传分化程度极大(Fst=0.3443),基因交流水平不高(Nm=0.96)。分子方差分析(AMOVA)表明,木领针蓟马的遗传分化主要来自种群内部,Mantel检测出种群地理距离与遗传距离呈正相关。总群体中性检验Tajima’s D值显著负值,Fu’s Fs值不显著,错配分布曲线呈多峰。综合种群间遗传距离、单倍型系统发育树及中介网络图结果,表明四川成都(CHD)、云南昌宁(CHN)和贵州遵义(ZY)3个种群的遗传分化程度均高于其他种群。【结论】中国西南地区木领针蓟马总群体的遗传多样性较高,遗传分化明显,种群间的基因交流受到地理距离的影响,总群体在较近的历史时期内没有出现扩张现象。     

基于线粒体DNA COⅡ基因的亚洲玉米螟中国不同地理种群遗传分化及基因流研究

本文通过对中国亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)17个地理种群的线粒体COⅡ基因进行序列分析, 对中国亚洲玉米螟种群间的遗传分化程度和基因流水平进行了初步研究。在获得的413条序列样本中共发现了34个变异位点、35种单倍型。总体单倍型多样性指数Hd为0.811, 种群内单倍型多样度在0.424~0.862范围内。17个种群间的平均基因流(Nm)为2.02。总群体的固定系数Fst为0.234。AMOVA分子方差分析结果表明中国玉米螟的遗传分化主要来自种群内部(76.45%)。各种群的Tajima’s D值中性检验符合中性突变, 说明中国亚洲玉米螟在历史上没有出现群体扩张, 群体大小稳定。各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性。各地理种群中的单倍型在系统发生树上散布在不同的分布群中, 缺乏明显的地理分布格局。     

基于线粒体COⅡ基因序列的中华蜜蜂地理种群的遗传多样性研究

通过分析我国20个不同地理种群中蜂线粒体COⅡ序列的变异,对中华蜜蜂群体遗传分化程度遗传多样性进行全面研究。结果表明:COⅡ基因部分序列中共发现16个变异位点和18个单倍型,核苷酸差异数的平均值为0.939,核苷酸分歧度(Dxy)在0.1%~0.965%之间变化,核苷酸遗传距离为-0.007%~1.489%。总种群的Fst为0.4978,差异均极显著(P0.001)。研究结果显示种群总体单倍型多样性较为丰富,种群间核苷酸分歧度差异很大。20个东方蜜蜂不同地理种群间存在显著的遗传分化。     

基于线粒体COI基因序列探讨泥蚶的遗传分化

采用PCR技术对我国沿海地区7个泥蚶群体的线粒体COI基因部分序列进行了测定和遗传分析。在来自7个群体的38个泥蚶样本均得到660 bp的COI基因片段序列,共103个多态位点,组成17种单倍型;数据分析表明：7个群体形成了二大类群：福建以北(包括福建)的5个群体（江苏盐城、浙江奉化、浙江乐清养殖和自然群体、福建福鼎）形成一个类群,类群内的遗传距离为0.0016;福建以南的类群（广东湛江、海南海口）形成一个类群,遗传距离为0.0006;二个类群之间的遗传距离为0.1529,表现为高度的分化。因此我国沿海泥蚶已分化形成福建以南和以北二大类群,二大类群之间的遗传分化已达到亚种水平。     

中国桃蛀螟不同地理种群的遗传多样性

本文应用ISSR分子标记技术对中国桃蛀螟Conogethes punctiferalis 11个地理种群的基因组DNA进行了遗传多样性和遗传分化分析。从34条引物中筛选出6条用于ISSR多态性分析, 共扩增出211条带, 其中209条具多态性, 总的多态性条带百分率为99.05%。11个种群的遗传距离在0.0059~0.0237之间, Nei氏基因多样性指数为0.1750, Shannon信息指数为0.2966, 遗传分化系数为0.053, 基因流高达8.8724。结果提示中国桃蛀螟地理种群因基因流水平较高而种群遗传分化水平保持较低。     

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.     

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。     

不同地理种群银杏大蚕蛾COI基因序列变异与遗传分化

银杏大蚕蛾Caligula japonica是亚洲东部的特有种, 既是一种重要的林业害虫, 也是一种珍贵的野生蚕类资源。为了揭示银杏大蚕蛾地理种群间的内在联系, 测定了我国分布的12个地理种群的线粒体细胞色素氧化酶C亚基I（COI）基因部分序列（GenBank登录号: FJ358506-FJ358517）, 对地理种群间的序列变异和遗传分化进行了分析。结果表明: 银杏大蚕蛾地理种群间的COI序列同源性高达99%~100%, 显示出比较小的遗传差异。序列对准后从供试COI序列中仅鉴定出9个变异位点和6个单元型, 其中3种是共享单元型。系统发育分析结果表明种群间已经按地理位置形成了一定的地理格局, AMOVA分析显示北方组和南方组之间已经具有明显的遗传分化（FST=0.478, P<0.001）。综合分析, 我们认为北方组和南方组之间的遗传分化可能与差异巨大的生态条件有关。研究结果为银杏大蚕蛾的种群遗传学和生态学研究提供了一个基本的分子生物学线索。     

Elevated genetic diversity of mitochondrial genes in asexual populations of Bark Lice ('Psocoptera': Echmepteryx hageni)

Asexual reproduction is commonly thought to be associated with low genetic diversity in animals. Echmepteryx hageni (Insecta: 'Psocoptera') is one of several psocopteran species that are primarily parthenogenetic, but also exists in small, isolated sexual populations. We used mitochondrial DNA sequences to investigate the population history and genealogical relationships between the sexual and asexual forms of this species. The asexual population of E. hageni exhibits extremely high mitochondrial haplotype diversity (H=0.98), whereas the sexual forms had significantly lower haplotypic diversity (H=0.25, after correcting for sample size). This diversity in asexuals represents one the greatest genetic diversities reported for asexual animals in the literature. Nucleotide diversities were also higher in asexual compared to sexual populations (π=0.0071 vs. 0.00027). Compared to other reported estimates of π in insects, asexual nucleotide diversity is high, but not remarkably elevated. Three hypotheses might explain the elevated genetic diversity of asexual populations: (i) larger effective population size, (ii) greater mutation rate or (iii) possible recent origin of sexuals. In addition, phylogeographic analysis revealed little geographic structure among asexual E. hageni, although specimens from the upper Midwest form a single clade and are genetically differentiated. The mismatch distribution and neutrality tests indicate a historical population size increase, possibly associated with expansion from glacial refugia.     

Population genetic diversity of Chinese sea bass (Lateolabrax maculatus) from southeast coastal regions of China based on mitochondrial COI gene sequences

Chinese sea bass (Lateolabrax maculatus), an important commercial and recreational fishery species in China, whose natural resources have decreased dramatically for decades due to overfishing and environmental changes. To provide guidelines for the source conservation and management, genetic diversity and population structure of L. maculatus were analyzed based on the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) gene. Totally 192 individuals were sampled from five locations: Qingdao (QD), Chongming (CM), Dongtou (DT), Lieyu (LY) and Fangcheng (FC). After sequencing of a 586 bp fragment of COI gene, 20 haplotypes were defined. H4 (haplotype 4) and H8 were the dominant haplotypes and existed in all populations. Haplotype diversity (Hd) and nucleotide diversity (π) of each population ranged from 0.572 to 0.721 and from 0.00129 to 0.00271, respectively. The highest Hd and π were found in DT and LY populations, while the lowest value of Hd and π were in the QD population. Genetic distance ranged from 0.0031 to 0.0027 within populations and from 0.0018 to 0.0035 between populations. Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that significant genetic divergence was found in QD and FC populations. In addition, neutrality tests and mismatch distribution analysis indicated that this species experienced potential population expansion events.     

不同地区甜菜夜蛾种群的遗传多样性分析

甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)是一种重要的农业害虫,曾给我国农牧业生产造成过重大的经济损失。为了阐明甜菜夜蛾的种群动态规律,改善和提高其预测、防治水平,我们应用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对我国7个甜菜夜蛾种群的42头雄蛾的遗传多样性进行了研究分析。结果表明,不同种群个体间遗传相似性指数分布在0.143～0.824之间,同一种群内不同个体间的遗传相似性指数分布在0.250～0.786之间,同一种群内个体间的遗传相似性指数有许多小于不同种群个体间的。江西种群的多态性条带比例最低,为80.7%; 山东种群的多态性条带比例最高,达88.6%。总体而言,北方种群内的遗传多样性高于南方种群。聚类分析结果表明,同一种群的个体并不总能聚在一起,即种群间不存在明显的遗传分化。这些结果为明确我国甜菜夜蛾的迁飞规律及各发生危害区的虫源关系提供了进一步的实验依据。     

基于微卫星标记的中国枣食芽象甲地理种群遗传多样性分析

【目的】枣食芽象甲Scythropus yasumatsui是我国北方枣树Zizyphus jujuba上的一种重要的灾害性害虫,在陕西、山西、河北、河南等枣树主产区普遍发生。本研究旨在揭示我国枣食芽象甲不同种群间的遗传分化和基因交流规律。【方法】利用枣食芽象甲转录组测序的SSR序列,使用荧光标记PCR及毛细管电泳分型方法,筛选出8个微卫星位点,对我国5个省份(山西、陕西、宁夏、河北和河南)10个地理种群共308头枣食芽象甲样本进行种群遗传多样性分析。【结果】8个SSR位点均存在无效等位基因且偏离哈迪 温伯格平衡。各位点的有效等位基因数(Ne)为2.113~8.016,多态信息含量(PIC)为0.561~0.908,期望杂合度(He)为0.476~0.865;种群间遗传分化系数(Fst)平均值为0.151;基因流(Nm)平均值为1.594。枣食芽象甲种群间遗传分化系数与地理距离之间显著正相关(r=0.596, P=0.0035),基于Nei’s遗传距离和Cavalli-Sforza & Edwards余弦遗传距离的系统进化树将10个地理种群均聚为3个相同的分支。【结论】结果说明,枣食芽象甲种群遗传多样性较高,不同地理种群间存在高度的遗传分化,且有一定的基因交流;地理隔离是影响枣食芽象甲地理种群遗传分化和基因交流的重要因素。     

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。     

微卫星标记分析中国梨木虱种群的遗传多样性

中国梨木虱Cacopsylla chinensis (Yang et Li)是梨树主要害虫之一。为了从分子水平评估中国梨木虱种群内的遗传变异和种群间的遗传分化, 本文应用7对微卫星DNA引物对中国16个地区中国梨木虱种群进行遗传多样性分析。结果表明： 各位点有效等位基因为2.2927～10.0610, 多态信息含量(PIC)值在0.5073～0.8735之间。16个种群的平均期望杂合度为0.7876, 遗传距离在0.0951～1.0139之间, Nei氏期望杂合度为0.4771～0.7892, Shannon信息指数在0.8396～1.9989之间, 群体分化率F_ST为11.61%, 基因流平均值为2.2236。结果表明, 7个微卫星位点均具有较高的多态性, 各种群间的遗传分化水平较低, 基因交流程度较高, 遗传变异主要存在于种群内的个体间。研究结果为制定针对中国梨木虱的有效防治策略提供部分分子生物学的基础资料。