四纹豆象不同地理种群的遗传分化

【目的】通过对四纹豆象Callosobruchus maculatus Fabricius不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ基因部分序列进行比较, 分析其不同地理种群间的遗传分化情况, 为揭示其与生物入侵的关系及入侵过程中种群系统发育地理格局与演变机制提供依据。【方法】用PCR产物直接测序法对分别来自中国海南、喀麦隆、韩国和泰国的四纹豆象4个地理种群的mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行测序, 运用软件MEGA3.1对四纹豆象不同地理种群mtDNA-Cytb和COⅠ序列进行序列分析, 以绿豆象C. chinensis为外群构建了不同单倍型的分子系统树。【结果】34条420 bp Cytb序列中共检测到14个多态位点和5种单倍型, 33条822 bp COⅠ序列中检测到28个多态位点和9种单倍型, 其中4种单倍型为独享单倍型, 其余为全部或部分种群的共享单倍型。AMOVA分析结果显示, 四纹豆象4个地理种群间的遗传结构差异并不明显, 遗传差异主要发生在地理种群内。对4个地理种群进行了Fst值和基因流动统计, 结果表明4个地理种群间既存在着一定数量的基因交流, 也存在一定程度的遗传分化。【结论】根据单倍型分布格局初步推测, 中国不可能是四纹豆象的原产地, 而喀麦隆有可能是原产地之一, 并且喀麦隆种群与泰国种群之间的基因交流比较充分, 而中国种群与其他种群之间的遗传分化相对较大。     

基于COⅠ基因探讨北京及其周边地区跳钩虾种群遗传结构

跳钩虾Platorchestia japonica栖息于湖泊、河流岸边,是重要的环境指示生物。本研究以线粒体COⅠ基因片段为分子标记,对北京及其周边地区22个采样点的128个样本进行种群遗传多样性和遗传结构研究。结果显示,623 bp的COⅠ基因序列中有567个保守位点、56个变异位点和38个简约信息位点。128个样本检测到43个单倍型,单倍型多样性为0.938,核苷酸多样性为0.011 72。最大似然法和贝叶斯法构建的系统发育树以及单倍型网络图表明,研究区域跳钩虾没有明显的地理种群结构,但所有单倍型形成2个遗传进化支。分子变异分析结果证实,跳钩虾2个进化支间的遗传变异显著高于进化支内的,进化支间固定系数为0.852 19,表明2个进化支遗传分化明显。本研究为进一步研究中国区域跳钩虾的遗传结构提供了有意义的基础数据。     

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。     

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。     

海陵岛近岸2种虾虎鱼线粒体COⅠ基因和D-loop区序列变异及遗传分析

以海陵岛近岸优势物种舟山缰虾虎鱼(Amoya chusanensis)、纵带鹦虾虎鱼(Exyrias puntang)为研究对象,获取2种虾虎鱼的线粒体COⅠ基因序列45条,控制区(D-loop)序列48条,分析其序列变异情况和遗传特征。结果表明:获得的638 bp COⅠ序列中,舟山缰虾虎鱼存在变异位点20个,纵带鹦虾虎鱼变异位点占18个。467 bp控制区中,舟山缰虾虎鱼变异位点10个,纵带鹦虾虎鱼占19个。碱基组成上,2种虾虎鱼COⅠ基因和控制区序列均存在A+T含量大于C+G含量现象,且COⅠ基因序列中碱基T偏向密码子第一位。最大似然法估算的COⅠ序列转换颠换R比值为2.89,控制区序列R值为2.66。聚类分析揭示舟山缰虾虎鱼在进化上较原始,更接近祖先物种,而纵带鹦虾虎鱼种群分化较晚。单倍型分析指明2种虾虎鱼单倍型多样性均处在较高水平。中性检验的Fu-Li D分析发现,基于COⅠ基因和控制区序列的舟山缰虾虎鱼的检验结果均显著,不符合中性进化假设,纵带鹦虾虎鱼Fu-Li D test的结果均呈现不显著,符合中性进化假设。舟山缰虾虎鱼种群间可能存在群体扩张或持续增长现象。     

华北地区中华蒙潮虫(甲壳动物亚门:等足目)种群遗传多样性研究

中华蒙潮虫Mongoloniscus sinensis(Dollfus,1901)隶属于甲壳动物亚门Crustacea等足目Isopoda潮虫亚目Oniscidea,中国特有种。为了探究中华蒙潮虫的种群遗传分化和系统进化关系,采用PCR对采自华北地区10个地理种群89只个体线粒体2个基因COⅠ和ND5进行联合分析。结果表明:1)中华蒙潮虫COⅠ部分基因长604 bp,ND5部分基因长615 bp,拼接序列长1 219 bp,T、C、A和G含量分别为41.0%、11.2%、30.8%和17.0%,具有显著的A+T偏倚;变异位点503个(占总核苷酸序列的41.3%),序列间的转换/颠换比值为2.8。2)89只个体共45种单倍型,单倍型多样性0.964,核苷酸多样性0.005 6,整体遗传多样性水平中等;单倍型H1、H15、H16、H21、H41为2～3个种群共享单倍型。3)联合基因(COⅠ+ND5)系统发育树表明,最早出现的是华北以北地区(山西大同、河北石家庄),最晚分化出的是华北以南地区(山西临汾、陕西西安未央区、河南新乡),演化路线为从北向南,个别种群单倍型未按地理来源形成明显的簇群。4)平均遗传分化指数为0.513,基因流为0.24;分子变异分析结果表明,种群的变异与分化主要来自种群内部,错配分布呈多峰,结合中性检验(Tajima's D=-1.429;Fu's F_s=6.499),发现中华蒙潮虫近期未经历扩张,但种群内部分化显著,增长平稳。本研究首次基于线粒体多基因联合分析了中华蒙潮虫种群遗传多样性。     

基于线粒体COⅠ基因部分序列的缅甸安小叶蝉地理种群遗传多样性研究

缅甸安小叶蝉Anaka burmensis是一种取食竹子的害虫,为了探讨该物种不同地理种群的遗传多样性,本研究首次基于线粒体COⅠ基因部分序列对我国26个地理种群共241个样本进行了研究,选取长度为615 bp的基因序列,并运用DNASP、MEGA等分析得出,该片段中有546个保守位点、69个变异位点和33个单倍型。种群的单倍型多样性指数为0.845,核苷酸多样性指数为0.008 77,基因流为0.598 5,种群间的固定系数为0.729 15,表明种群间遗传多样性水平高、遗传分化大、基因交流水平较低。中性检验Tajima's D为-1.658 98,0.10P0.05,Fu's Fs值为-5.787,P0.10。分子变异结果显示,该物种遗传变异主要来自种群间,变异百分率为72.92%,而种群内的遗传变异低,仅为27.08%。研究结果得出该物种遗传结构,可为今后从事叶蝉类昆虫的分子生物学研究及该虫的防治提供理论基础资料。     

大猿叶虫四地理种群的PCR-RFLP方法鉴别及遗传多样性分析

为了明确大猿叶虫Colaphellus bowringi Baly的遗传多样性水平及探索其种群快速鉴定的方法, 利用 7种限制性内切酶对其4个地理种群（江西龙南、江西修水、山东泰安、黑龙江哈尔滨）的线粒体COⅠ基因进行PCR-RFLP分析。结果表明: 利用AseⅠ, MboⅠ, NlaⅢ和RsaⅠ在大猿叶虫4个地理种群中均没检测到多态性; 利用AluⅠ和DraⅠ只检测到种群间的多态性; 利用HaeⅢ既检测到了种群间的多态性, 又在山东种群中检测到种群内多态性。根据酶切图谱, 共发现4种单倍型, 单倍型的特异性可以作为种群鉴别的标志。根据限制性片段共享度, 利用POPGEN 3.2计算4个种群的遗传距离, 并利用MEGA3.1进行聚类分析, 结果显示,大猿叶虫4个地理种群间的遗传距离大小与其相对地理距离的远近不相符, 其遗传变异程度与其滞育的特征也不相符。据此认为线粒体COⅠ基因的PCR-RFLP分析可以用于大猿叶虫不同地理种群的识别。     

中国狼不同地理种群遗传多样性及系统进化分析

为了解中国狼不同地理种群遗传多样性及系统发育情况,从中国境内狼的主要分布区青海、新疆、内蒙古和吉林4个地区采集样品,用分子生物学技术手段成功地获得44个个体线粒体DNA控制区第一高变区(HVRⅠ)序列和40个线粒体Cyt b部分序列。线粒体控制区HVRⅠ共检测到51个变异位点,位点变异率为8.76%;线粒体Cyt b部分序列发现31个变异位点,位点变异率为5.33%,未见插入及缺失现象,变异类型全部为碱基置换。共定义了16个线粒体HVRⅠ单倍型,其中吉林与内蒙种群存在共享单倍型,估计这两地间种群亲缘关系较近。4个地理种群中新疆种群拥有较高的遗传多样性(0.94)。中国狼种群总体平均核苷酸多态性为2.27%,与世界其他国家地区相比,中国狼种群拥有相对较高的遗传多样性。通过线粒体HVRⅠ单倍型构建的系统进化树可以看出,中国狼在进化上分为2大支,其中位于青藏高原的青海种群独立为一支,推测其可能长期作为独立种群进化。基于青海种群与新疆,内蒙种群的线粒体Cyt b遗传距离,推测中国狼2个世系可能在更新世冰川时期青藏高原受地质作用急速隆起后出现分歧,分歧时间大约在1.1 MY前。     

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。     

中国橘小实蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】为推测中国橘小实蝇Bactrocera dorsalis向北方扩散的路径和北方地区的传播来源。【方法】本研究对橘小实蝇15个地理种群的144个样本的mtDNA COⅠ序列进行测定;依据mtDNA COⅠ序列利用相关软件对橘小实蝇不同地理种群的遗传多样性、遗传分化等进行分析。【结果】在橘小实蝇144个样本的mtDNA COⅠ序列中获得了75个单倍型,其中单倍型H＿7为7个地理种群所共享,北方地理种群与原发生地区种群间存在共享单倍型,绝大部分为种群独享单倍型。15个橘小实蝇地理种群总体表现出高水平的核苷酸多样性(Pi=0.02076)和单倍型多样性(Hd=0.99413),不同橘小实蝇地理种群间遗传分化较大。系统进化树显示,橘小实蝇各地理种群中的单倍型分布格局较为混杂,未形成明显的系统地理结构;系统进化树分为2支,湖北武汉、重庆北碚、福建福州、湖南衡阳、江苏南京、海南海口、河北保定、河南郑州、广东广州的地理种群聚为一支,海南三亚、广西南宁、云南丽江、湖南邵阳、山东泰安、山东临沂的地理种群聚为一支,北方新发生地理种群在两个分支中均有分布。橘小实蝇整体错配分析结果显示为单峰,表明橘小实...     

入侵我国红火蚁的三种单倍型

红火蚁Solenopsis invicta Buren是重要的经济害虫,特别是在农业和生态系统危害方面。2004年底在广东和香港的部分地区发现红火蚁入侵。本文用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ（CO Ⅰ）基因对境内的13个种群进行了入侵蚁巢是否独立传入进行了分析。通过对共计28个蚁巢56个体的包含904个碱基的CO Ⅰ基因分析,发现入侵中国的红火蚁中存在3种单倍型。基于未修正的配对序列变异分析表明,单倍型Ⅱ与单倍型Ⅲ之间的变异最小。而香港种群同时具有这三种单倍型,是入侵中国的红火蚁种群中多样性最丰富的地区。这三种单倍型都分别在阿根廷红火蚁种群中有记录。同源性分析显示,中国的红火蚁可能起源于阿根廷或南美洲,而香港可能是所研究种群的第一入侵地点。     

基于线粒体COⅠ基因序列的中国二点委夜蛾遗传多态性分析

二点委夜蛾Athetis lepigone是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫, 2011年7月在河北、 河南、 山东、 山西、 安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾, 严重威胁玉米生产。为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制, 我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOⅠ）基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系。本研究采集了河北、 河南、 山东和山西等地的19个不同地理种群样本, 用同源序列比对的方法分析样本mtCOⅠ基因片段, 利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCOⅠ单倍型多样性分析和Tajima’s D中性检测, 建立了单倍型邻接（N-J）系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明, 在203头个体的658 bp mtCOⅠ基因片段中, 得到17种单倍型和18个变异位点, 河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富, 而河南、 山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型。二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高, 种群间没有明显的遗传分化, 并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张。     

Analysis of genetic polymorphism of Athetis lepigone (Lepidoptera:Noctuidae ) populations from China based on mtDNA CO Ⅰ gene sequences

二点委夜蛾Athetis lepigone 是2005年首次在河北省发现危害夏玉米苗的新害虫,2011年7月在河北、河南、山东、山西、安徽和江苏6省47市夏玉米苗期大面积暴发成灾,严重威胁玉米生产.为了从种群水平探讨该虫暴发成灾的机制,我们通过分析线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ (mtCO Ⅰ)基因序列来研究不同地区二点委夜蛾种群的进化关系.本研究采集了河北、河南、山东和山西等地的19个不同地理种群样本,用同源序列比对的方法分析样本mtCO Ⅰ基因片段,利用DnaSP 5.0软件和Arlequin 3.5软件对不同地理种群间的mtCO Ⅰ单倍型多样性分析和Tajima's D中性检测,建立了单倍型邻接(N-J)系统发育进化树和单倍型网络图.结果表明,在203头个体的658 bp mtCO Ⅰ基因片段中,得到17种单倍型和18个变异位点,河北省的二点委夜蛾的单倍型多态性最丰富,而河南、山东和山西3省采集的二点委夜蛾样品其单倍型均有与河北种群单倍型一致的类型.二点委夜蛾不同地理种群间基因流水平较高,种群间没有明显的遗传分化,并且在较近的历史时期未经历明显的种群扩张.     

亚洲玉米螟不同地理种群基于COⅠ基因序列初步分析

本研究通过对我国亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)6个地理种群的线粒体DNACOⅠ基因进行测序,运用分子进化遗传分析软件MEGA5对序列进行对比和同源性分析,并建立系统发育关系。结果表明,COⅠ基因在6个地理种群中进化具有一定的差异,平均遗传距离为0.013;进化树显示,亚洲玉米螟的三亚种群、广州种群与南昌种群聚为一支,然后与泰安种群聚为一支,再与哈尔滨种群聚为一支;而廊坊种群另聚成一支。遗传分歧度与系统发育进化关系均表明不同地理种群的遗传分化与地理距离之间具有一定的相关性。     

迁飞性昆虫甜菜夜蛾遗传分化研究

【目的】甜菜夜蛾Spodoptera exigua逐渐成为世界性重要害虫,为明确甜菜夜蛾不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,本研究探讨其在中国的种群遗传变异。【方法】测定了采自15个地理种群154个甜菜夜蛾的线粒体COⅠ基因的547 bp序列,利用DnaSP 5.0、Arlequin 3.5.1.2等软件对甜菜夜蛾不同种群间的遗传多样性、遗传分化及分子变异进行分析,并建立单倍型系统进化树。【结果】在所分析的154个COⅠ序列中,共检测出5个单倍型,其中H1为各种群所共享种群内遗传多样性较低(Hd=0.172±0.041,Pi=0.00077±0.0002),种群内遗传分化相对较大(FST=0.3182),基因流水平较高(Nm=1.071)。中性检验结果不显著(Tajima’s D=-1.278,P0.10,Fu’s Fs=-1.660,P0.10),说明中国地区甜菜夜蛾在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内部(68.18%),而种群间未发生明显的遗传分化。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树表明,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】甜菜夜蛾不同种群的遗传距离与地理距离间无显著线性相关性,不同种群间的基因交流不受地理距离的影响。这些数据表明,除了遗传因素之外,不同因素的组合,例如地理距离、环境条件和生理行为,可能在甜菜夜蛾种群内和之间形成变异中起重要作用。     

基于COⅠ序列的陕西凹缘菱纹叶蝉种群关系与遗传多样性

为探讨陕西省桑园凹缘菱纹叶蝉种群间的遗传多样性、分子变异和遗传分化程度,本研究从陕西省7个主要蚕桑产区各选出一个重点县(区),采集凹缘菱纹叶蝉标本,PCR扩增得到其线粒体COⅠ基因核心序列。研究共得到了131条COⅠ基因序列,发现了229个变异位点,15个单倍型。总核苷酸多样性指数为0.065 8,各种群内核苷酸多样性0.010 9～0.120 0,总种群的单倍型为0.807 0,各种群内单倍型的多样性为0.709 1～0.857 1。总群体和各种群的Tajima's D检验结果均不显著,说明陕西桑园凹缘菱纹叶蝉的进化符合中性模型,种群数量较为稳定。分子变异方差分析结果表明,桑园凹缘菱纹叶蝉的种群的固定系数为0.124 37,种群内方差变异组分占总变异的87.56%,遗传分化主要来自于种群内部。这为进一步明晰其种群进化规律提供了参考。     

假眼小绿叶蝉地理种群的线粒体DNA 16S rRNA基因序列分析及遗传分化研究

测定了12个不同地理种群的茶树害虫假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(Gothe)和1个外群共103个个体的线粒体DNA 16S rRNA基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并构建单倍型进化关系图。结果表明:在获得的假眼小绿叶蝉536 bp的序列中A+T含量占76.8%,其中56个核苷酸位点存在变异;100个个体共检测出56种单倍型,单倍型多样性指数(H)为0.971,核苷酸多样性指数(Pi)0.006;12个种群间的平均基因流(Nm)为1.64。总群体的固定系数Fst为0.026;AMOVA分子方差分析结果表明假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部(97.4%)。各地理种群的遗传距离与地理分布不具有直接对应的关系。根据构建的单倍型进化关系网,各地理种群的单倍型呈现一种混杂的分布格局,未显示出与地理分布的一致性。     

我国西花蓟马线粒体DNA-COⅠ基因变异及群体遗传结构分析

【背景】西花蓟马于2003年入侵中国后,迅速传播扩散并在局部区域造成严重危害,对我国蔬菜、花卉及果树产业的健康发展构成了巨大威胁。【方法】以线粒体DNA标记技术,对采自我国13个省(市)不同地理区域西花蓟马种群的175条COⅠ基因进行序列变异及群体遗传结构分析。【结果】试验共检测到13个单倍型,各地理种群西花蓟马的单倍型多样性Hd较高,为0.691,而核苷酸多样性π较低,为0.00652。总体固定指数Fst为0.24359,基因流Nm为0.78;种群之间固定指数和基因交流分析表明,我国各地理种群间可能出现了一定分化。种群间AMOVA分析显示,我国西花蓟马的遗传变异主要来自种群内部。对国内外不同地理种群COⅠ基因序列的单倍型进行聚类分析表明,我国西花蓟马有2个品系,即温室品系和羽扇豆品系,其中羽扇豆品系来源于新西兰和荷兰,而广泛存在的温室品系存在多个入侵来源。【结论与意义】我国西花蓟马各地理种群的发生,既与国际贸易活动有关,又与国内蔬菜、花卉、水果等的调运以及观光旅游密不可分。研究结果对西花蓟马的有效阻截及其种群扩张趋势监测意义重大。     

高原鼢鼠线粒体谱系地理学和遗传多样性

高原鼢鼠是一类地下独居啮齿动物,为青藏高原特有种之一。为研究该物种的谱系地理学和遗传多样性,本文测定了采自青藏高原东部3个地理种群8个小种群共37个个体的线粒体D-loop区序列变异。在长度为627bp的序列中,共发现50个变异位点,定义了26种单倍型。该物种的单倍型多样性（Haplotype diversity,H）较高和核苷酸多样性（Nucleotide diversity,πn）较低。谱系分析得到3个稳定的分支,分别与采集的地理种群相吻合：同一地理种群内单倍型之间遗传差异小,而不同地理来源的单倍型之间存在较大区别。距离隔离分析表明高原鼢鼠的遗传分化与地理距离呈正相关。AMOVA分析同样表明地理种群之间存在显著差异：地理种群间变异占遗传变异的80.45%。高原鼢鼠的这种遗传结构特点可能主要是由于第四纪气候变迁、该物种稳定的地下生活环境和有限的迁移能力造成的。