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。     

基于线粒体细胞色素b基因序列的版纳鱼螈四个种群遗传多样性与遗传结构研究

版纳鱼螈Ichthyophis bannanicus 是蚓螈类在我国分布的唯一物种,目前已知分布在云南、广西和广东的部分地区.本研究获得4个版纳鱼螈种群的87个个体的线粒体DNA细胞色素6基因1 000 bp序列,对序列变异、遗传多样性、种群结构和种群动态进行了分析.经比对后87个序列发现39个(3.9%)多态性位点,共定义了22个单倍型.序列分析结果显示版纳鱼螈种群单倍型多样性和核苷酸多样性与其它两栖动物接近,说明版纳鱼螈各种群仍保持一定的遗传多样性水平.单倍型网络关系图和系统发生分析均显示来自云南和两广地区的版纳鱼螈分歧明显,已形成了不同的进化谱系.种群遗传结构分析也显示来自云南的勐腊种群与两广各种群之间显著的遗传差异,这提示分布在云南与两广地区的版纳鱼螈应作为不同的管理单元(MU)进行保护.综合两种中性检验(Fu's Fs=9.44,P=0;Tajima's D=1.88,P=0.013)和种群增长指数(g=5415.03±297.55)分析的结果表明,两广地区的版纳鱼螈可能经历近期的种群扩张事件.     

长江上游干流及赤水河蛇鮈遗传多样性与种群历史分析

通过分析76尾来自长江上游干流宜宾(14尾)、合江(30尾)及支流赤水河(32尾)蛇(鮈)(Saurogobio dabryi)种群的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因序列,研究蛇(鮈)3个地理种群的遗传多样性及种群历史.用于分析的Cyt b序列长1 097 bp,含变异位点28个,其中简约信息位点18个.76尾个体共检测到26个单倍型,整体呈现较高的单倍型多样性(Had=0.872)和较低的核苷酸多样性(Pi=0.004 0).三个种群共享较多的单倍型.基于单倍型构建的系统发育树及NETWORK网络关系图显示:所有来自长江上游干流和赤水河的单倍型不能按照地理分布各自聚类,而是相互混杂聚在一起;网络关系图呈星状分布,未检测到原始单倍型和进化中心.此外,基于单倍型频率分析得到的三个种群间的遗传分化指数FST值较低(分别为-0.0293、0.0280和0.0258).分子方差分析(AMOVA)显示,整体上长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群变异主要来源于种群内,种群内的变异占总变异的80.00％,表明长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群属于同一种群,蛇(鮈)各地理种群间基因交流频繁.中性检验、错配分析及BSP(Bayesian skyline plot)分析显示,整体上长江干流及赤水河蛇(鮈)种群在距今0～ 0.025 Ma(百万年)期间发生过种群扩张现象.     

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.     

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。     

乔氏新银鱼基于细胞色素b序列的种群遗传结构和种群历史

为促进乔氏新银鱼(Neosalanx jordani)种质资源的保护, 采集了长江流域和淮河流域5个乔氏新银鱼地理种群计129个样本, 利用线粒体细胞色素b基因(Cyt b)全序列作为分子标记, 初步分析了乔氏新银鱼种群的遗传多样性、遗传结构及种群历史动态。研究结果共检测到18个Cyt b单倍型, 发现和其他鱼类相比, 乔氏新银鱼具有较高的单倍型多样性(h, 0.590±0.047), 但核苷酸多样性较低(π, 0.00088±0.00011)。分子变异分析(AMOVA)表明, 乔氏新银鱼5个地理种群内个体间和流域内种群间均存在显著的遗传差异, 而长江流域与淮河流域之间遗传分化不明显, 显示乔氏新银鱼遗传分化与当前水系的分布格局不吻合。结果表明乔氏新银鱼目前的遗传格局主要是由于长距离独立的建群事件、基因流限制以及种群的持续扩张的共同作用而形成的。种群历史动态分析结果显示乔氏新银鱼种群为近期扩张种群, 其大部分变异发生在1.897万年之内, 与最后一次冰期全面消退、海平面上升、长江流域及淮河流域中下游大量湖泊(适宜生境)形成的时间相吻合。建议对现存的乔氏新银鱼种群, 特别是遗传多样性较高的那些种群(如鄱阳湖、太湖及洪泽湖种群)分别保护。     

淮河野生鲇鱼线粒体Cyt b基因的序列变异与遗传结构分析

本研究利用线粒体DNA细胞色素b(Cyt b)基因序列分析淮河信阳段、淮滨段、蚌埠段、洪泽湖及其支流颍河、淠河和池河的野生鲇鱼(Silurus asotus)种群遗传结构及种群历史.结果表明,在841 bp的同源序列中,7个种群共检测到变异位点40个,占全部序列的4.76％,121个个体共检测到32种单倍型;7个种群的平均单倍型多样性(h)、核甘酸多样性(Pi)分别为0.884 8、0.003 8,表明淮河野生鲇鱼种群的遗传多样性水平较高.7个种群间的遗传分化指数Fst为0.115 0,仅12.92％的变异来自种群间(AMOVA分析),基因交流值为3.85,种群间K2-P遗传距离为0.002 ～0.009,显示鲇鱼种群间没有发生明显的地理分化.NJ树揭示7个种群的个体组成2个谱系,但这2个谱系与地理分布并不相关.中性检验、错配分析和Network网络亲缘关系分析皆表明鲇鱼种群有过种群扩张,扩张时间约在0.17～0.29百万年前的中更新世中期和末期.     

缢蛏种群遗传多样性的周年变异分析

利用线粒体COI标记分析了福建省宁德市漳湾镇横屿村滩涂5个月份缢蛏群体(S3,S5,S7,S9,S11)的遗传结构,以期评估不同月份时期种群的遗传多样性差异。基于线粒体COI基因的结果表明,5个缢蛏群体的平均核苷酸差异数位于2.7836-3.6894之间,核苷酸多样性指数位于0.0050-0.0066之间,遗传多样性水平大致表现为S3和S5群体较高于S7和S9群体,明显高于S11群体。AMOVA分析结果显示,群体间遗传变异量占总变异的7.18%,而群体内变异达到了92.82%,说明遗传差异主要来自于群体内部。由此可见,从3月份到11月份,缢蛏群体的遗传多样性水平呈现出下降趋势,尤其是在11月份,差异最为明显。     

基于Cyt b基因的扁圆吻鲴遗传多样性及其在鲴亚科系统发育地位探讨

扁圆吻鲴（Distoechodon compressus）是一种局域分布于我国福建、江西、台湾的小型经济鱼类,目前尚无其群体遗传学相关研究,此外扁圆吻鲴在鲴亚科（Xenocyprinae）鱼类中的分类地位也有争议。本研究基于线粒体Cyt b基因,对采自福建连城附近水域的三个扁圆吻鲴群体的遗传多样性、群体结构和历史动态进行分析。结果显示扁圆吻鲴的三个群体共检测到15个单倍型,整体单倍型多样性较高（0.554）而核苷酸多样性较低（0.001 42）,三个群体中池塘养殖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性均最高,分别为0.600和0.002 24;各群体间未检测到显著的遗传分化,且遗传距离均极低（小于0.002）;群体历史动态分析结果也未检测到明显的群体扩张或瓶颈效应等。此外,分别基于邻接法（neighbor-joining, NJ）、最大似然法（maximum likelihood, ML）和贝叶斯法（Bayesian inference, BI）对鲴亚科已报道的基因序列进行系统发育分析,结果显示似鲴属（Xenocyprioides）位于系统发育树基部;鲴属（Xenocypris）和圆吻鲴属（Distoechodon）并未各自形成单系,而是不同属的各物种互为并系;在圆吻鲴属内部,扁圆吻鲴和圆吻鲴无法通过Cyt b基因进行区分,因此未来仍需更多的分子标记以支持鲴亚科的系统发育关系。本研究的开展有助于了解扁圆吻鲴的遗传多样性现状和群体结构,为资源保护管理提供了基础资料,同时也为鲴亚科的系统发育和进化历史提供了重要参考。     

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。     

基于细胞色素b基因的中国岩羊不同地理种群遗传差异分析

为了揭示中国岩羊不同地理种群的遗传差异,探讨岩羊亚种分化的分子机制,采用中国岩羊不同地理种群的细胞色素b(Cyt b)基因的全序列,分析了碱基变异情况、遗传距离以及核苷酸序列差异。用最大似然法和贝叶斯法构建分子系统树并对获得的拓扑结构进行分析。结果发现,西藏亚种与四川亚种Cyt b基因平均序列差异为4.2%(±0.007),处于偶蹄目亚种的序列差异范围内,支持了目前对岩羊西藏亚种的分类地位。四川亚种内部各地理种群之间的遗传距离(0.033±0.0 111)与它们分别到西藏种群的遗传距离(0.042±0.007)差异不显著(t=1.824,P=0.084),说明四川亚种内部各地理种群间已经发生较显著的遗传分化。其中,四川、甘肃和青海种群亲缘关系较近,并与四川亚种内部的其它种群已产生了显著的遗传分化。因此认为四川亚种内部各地理种群的种下分化需要深入研究。     

基于单基因和联合基因的新疆黑条小车蝗种群遗传多样性分析

黑条小车蝗〔Oedaleus decorus decorus （Germar）〕是新疆温性荒漠草原最为重要的蝗害之一,目前关于新疆该蝗种群的遗传多样性和亲缘关系尚不明确。测定了新疆黑条小车蝗14个地理种群194条序列的线粒体COI和ND5基因,通过单基因和联合基因分析比较新疆该蝗的遗传多样性和遗传分化情况,并基于可信度高的联合基因探讨新疆该蝗种群可能的扩散路径。黑条小车蝗14个地理种群的COI和ND5联合基因均表现出高遗传多样性（Hd为0.904 8~1.000 0,Pi为0.010 0~0.341 5）,且各种群间遗传分化较大,基因交流不充分（Fst为0.385 1,Nm为0.40）。种群间的遗传差异来源于种群内部（80.03%）,并且地理距离可能不是影响种群间遗传距离的主要因素。综合遗传多样性分析,单倍型网络图和系统发育树结果显示联合基因较于单基因可信度更高。新疆黑条小车蝗遗传分化较高的种群可能主要由地形地貌所致,遗传分化较低的种群可能受西北季风影响;新疆黑条小车蝗种群的早期建立种可能来源于伊犁地区,一支经天山山脉扩散至博乐、乌市及哈密地区,另一支由塔城地区经准噶尔盆地扩散至富蕴县。     

基于SSR标记的大明松天然群体遗传多样性分析

大明松是广西和贵州特有的高山松类,具有很高的经济价值和生态价值,其自然种群长期没有得到充分的保护和利用,不利于该树种长期稳定发展。为了合理保护和开发利用大明松天然遗传资源,该文利用12个SSR分子标记对大明松3个天然群体进行遗传多样性研究,分析其群体间的遗传分化和基因流,为该物种的保护策略提供参考。研究结果表明:(1)12对引物共检测到37 个等位基因,多态位点百分率为100%。每个位点平均观察等位基因数(Na)为3.08,平均有效等位基因数(Ne)为1.68, 不同位点间有效等位基因数差异较大; 每个位点平均观察杂合度(Ho)为0.35,平均期望杂合度(He)为0.40,平均多态信息含量(PIC)为0.31。(2)3 个群体的Shannon''s多样性指数变化范围为0.48～0.65,Nei''s基因多样度的变化范围为0.27～0.39,与其他近缘种松类相比遗传多样性偏低。群体平均观察杂合度为0.40,平均期望杂合度为0.33,平均有效等位基因数为1.58。群体间基因分化系数(Gst)为0.10,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。群体间的基因流(Nm)为2.74,说明大明松群体间的基因交流比较充分。该研究可为大明松生物多样性保护提供重要参考依据,为科学利用大明松资源打下基础。     

基于线粒体Cyt b基因部分序列的中国东方蜜蜂不同地理种群的系统发育

从线粒体DNA水平上对中国境内东方蜜蜂不同地理种群的系统发育进行研究,为保护和合理利用这一宝贵的蜂种资源提供理论基础。对我国10个省市的21群东方蜜蜂mtDNA Cyt b基因片段进行了扩增、测序,并以意大利蜂、卡尼鄂拉蜂、印尼蜂作为外群进行序列分析。采用Minimum-Spanning Network方法构建系统进化树。结果显示：扩增片段长度429bp;在得到的21条同源序列中,共检测出13个变异位点,其中转换数为9,颠换数为4,并且变异位点大都发生在密码子的第三位,无碱基插入或缺失;聚类分析结果显示西方蜜蜂、印尼蜂和东方蜜蜂各为独立的蜂种;在中国东方蜜蜂群体中,吉林、海南和云南的东方蜜蜂各为一个独立的类群,其它地区的东方蜜蜂为一个类群[动物学报54（6）：1005-1013,2008]。     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

云南中华按蚊的遗传变异和种群结构

为了掌握云南省各地中华按蚊种群间的遗传变异和种群结构特征,测序并分析了采自云南9个样本点5个种群组的89头中华按蚊的线粒体COII基因。结果表明这些中华按蚊种群的COII基因序列平均单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数分别为h=0.933,π=0.00406,共有51个变异位点,占分析的739个碱基总数的6.9%;定义了39个单倍型,有2个频率最高的单倍型H1和H9,分别占个体序列数的20.2%和12.4%;系统发育分析表明单倍型与地理位置没有明显的对应关系,单倍型网络图显示大部分单倍型分布没有明显的亲缘地理格局,主要以单倍型H1、H9、H4、H33和H2为中心呈星状分布,但元江和元阳构成的种群组(YU)单倍型存在明显地域分布特征;AMOVA结果表明种群组间遗传变异为12.58%,达到显著水平(P=0.04888),地理种群组间具有明显种群遗传结构。不同地区两两种群组间的Fst值和Nm值显示大部分种群组间存在基因交流,没有形成明显的遗传分化,但YU种群组和其他种群组间缺乏明显的基因交流,这主要是因为哀牢山的阻隔,使云南东西部形成两种不同的气候,产生了明显的遗传分化;歧点分布图显示为明显单峰分布,中性检测结果均为显著负值,说明云南省的中华按蚊种群在近期经历过复杂的种群扩张事件。掌握中华按蚊遗传多样性及分化特征,对中华按蚊及疟疾控制具有重要的作用。     

飞机草浸提液对斜纹夜蛾生长发育及种群参数的影响

[目的]明确飞机草浸提液对斜纹夜蛾生长发育和繁殖的影响。[方法]在实验室内利用不同浓度的飞机草水浸提液处理香蕉叶后喂养斜纹夜蛾幼虫,并观察记录斜纹夜蛾的生长发育情况。[结果]随着飞机草浸提液浓度的升高,斜纹夜蛾幼虫和蛹的发育历期逐渐延长,蛹重逐渐降低;母液处理下的幼虫和蛹发育历期最长,分别比对照处理延长了7.92和2.88 d,母液处理下的蛹重最轻,较对照降低了25.4%;飞机草浸提液处理降低了斜纹夜蛾低龄幼虫的存活率,对高龄幼虫和蛹的存活率影响不显著。随着飞机草浸提液浓度的升高,斜纹夜蛾种群净增值率R₀、内禀增长率r_m和周限增长率λ均逐渐降低,种群平均世代周期T和种群加倍时间t逐渐延长。[结论]飞机草对斜纹夜蛾具有一定的生防潜力,可应用于斜纹夜蛾的生物源农药开发研究。     

Macroevolutionary relationships of species of Drosophila melanogaster group based on mtDNA sequences

The phylogenetic relationships among the Drosophila melanogaster group species were analyzed using approximately 1700 nucleotide-long sequences of the mitochondrial DNA. Phylogenetic analysis was performed using this region consisting of a part of the cytochrome b (cytb) coding gene, the entire coding sequences of tRNA-Leu, tRNA-Ser and the first subunit of NADH dehydrogenase (NADH1), and a part of the 16S-rRNA gene. The study of these sequences showed that this region of mtDNA is very invariable, as regards with the type of the genes that it contains, as well as the order that they are located on it. The resulting phylogenetic trees reveal a topology that separates the species into three main ancestral lines, leading to the following subgroups: (a) ananassae subgroup, (b) montium subgroup, and (c) melanogaster and Oriental subgroups. The inferred topology complements and generally agrees with previously proposed classifications based on morphological and molecular data.