家蚕AFLP连锁框架图谱的构建

利用改进的AFLP分子标记方法,对家蚕Bombyx mori回交一代BC1群体进行连锁图谱的构建。经17组AFLP引物的选择性扩增,共得到430个多态位点,卡方检验后有253个为有效位点。利用Mapmaker/Exp (Version 3.0b)软件作连锁分析,其中163个标记分属28个连锁群,连锁群标记数变化范围是2～28个,平均每个连锁群标记数为5.8个,该图覆盖的基因组长度为2.998.9cM(图距单位),连锁群长度变化范围为4.5～652.8 cM,连锁群的平均长度为107.1 cM,平均图距为4.5～36.7 cM。     

利用杉木的F1代群体构建遗传连锁图谱

对于杉木11分离的分子标记位点,提出了一种新的构建遗传连锁图谱的策略.通过二点连锁分析,任意两个位点的连锁相和重组率可以得到推断和估计.对于一个连锁群中的最优排序,采用隐马尔可夫链模型的方法进行多位点的连锁分析.该作图方法比通常林木上所用的"拟测交"作图方法更有效.采用该作图策略,利用句容0号无性系(♀)×柔叶杉(♂)的F1代群体的AFLP分子标记数据重建了句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱.在句容0号无性系的连锁图谱中,有101个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 282.6 cM,平均图距为22.6 cM,单个连锁群上最多含有17个标记,最少含有5个标记;在柔叶杉的连锁图谱中,有94个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 565.8 cM,平均图距为27.3 cM,单个连锁群上最多含有16个标记,最少含有4个标记.构建的句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱比原有的图谱分别增加了26个标记和28个标记,双亲的图谱共增加了54个AFLP标记,使图谱上的分子标记总数达到195个,双亲遗传图谱的跨度均超过了2 000 cM,基本上达到了杉木基因组的长度,图谱的覆盖率接近于100%.利用新的作图方法可以较大提高分子标记在图谱上的分辨率,得到可认为是覆盖了整个基因组的遗传连锁框架图.     

大粒裸燕麦(Avena nuda L.)遗传连锁图谱的构建

以“元莜麦”和“555”杂交得到的281个F2单株为作图群体,利用20对AFLP引物、3对SSR引物和1个穗型性状构建了一张大粒裸燕麦遗传连锁图。该图谱全长1544.8cM,包含19个连锁群,其上分布有92个AFLP标记、3个SSR标记和1个穗型形态标记,不同连锁群标记数为2-14个,长度在23.7-276.3cM之间,平均长度为81.3cM,标记间平均距离为20.1cM。穗型标记分离比符合3：1,11个AFLP标记表现为偏分离,偏分离比为11.5%。该图谱符合遗传连锁框架图的要求,为今后大粒裸燕麦的QTL定位、分子标记辅助育种和比较基因组学等研究奠定基础。     

基于SRAP和SSR标记构建的杏扁遗传连锁图谱

以杏扁品种‘龙王帽’授粉‘优一’获得98个F1代单株为作图群体,采用SRAP和SSR标记进行连锁图谱的构建。采用Join Map 4.0软件进行连锁分析,分别构建了‘龙王帽’和‘优一’的分子连锁框架图,共获得132个SRAP标记和17个SSR标记。其中父本遗传图谱涉及8个连锁群,包含53个SRAP标记和9个SSR标记,图谱总长为694.8 cM,标记间平均图距为11.21 cM,平均每个连锁群上有7.75个标记位点,连锁群平均长度为86.85 cM;母本遗传图谱涉及8个连锁群,包含79个SRAP标记和8个SSR标记,图谱总长为924.8 cM,标记间平均图距为10.63 cM,平均每个连锁群上有10.87个标记位点,连锁群平均长度为115.6 cM。     

利用杉木的F1代群体构建遗传连锁图谱

对于杉木 1∶1分离的分子标记位点 ,提出了一种新的构建遗传连锁图谱的策略。通过二点连锁分析 ,任意两个位点的连锁相和重组率可以得到推断和估计。对于一个连锁群中的最优排序 ,采用隐马尔可夫链模型的方法进行多位点的连锁分析。该作图方法比通常林木上所用的“拟测交”作图方法更有效。采用该作图策略 ,利用句容0号无性系 (♀ )×柔叶杉 (♂ )的F1代群体的AFLP分子标记数据重建了句容 0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱。在句容 0号无性系的连锁图谱中 ,有 10 1个标记分布在 11个连锁群上 ,图谱的总长度为 2 2 82 6cM ,平均图距为 2 2 6cM ,单个连锁群上最多含有 17个标记 ,最少含有 5个标记 ;在柔叶杉的连锁图谱中 ,有 94个标记分布在 11个连锁群上 ,图谱的总长度为 2 5 6 5 8cM ,平均图距为 2 7 3cM ,单个连锁群上最多含有 16个标记 ,最少含有 4个标记。构建的句容 0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱比原有的图谱分别增加了 2 6个标记和 2 8个标记 ,双亲的图谱共增加了 5 4个AFLP标记 ,使图谱上的分子标记总数达到 195个 ,双亲遗传图谱的跨度均超过了 2 0 0 0cM ,基本上达到了杉木基因组的长度 ,图谱的覆盖率接近于 10 0 %。利用新的作图方法可以较大提高分子标记在图谱上的分辨率 ,得到可认为是     

梨分子遗传图谱构建及生长性状的QTL分析

利用鸭梨和京白梨杂交得到的F1(145株)实生苗为作图群体,通过对AFLP和SSR两种分子标记的遗传连锁分析,应用Joinmap 3.0作图软件,368个AFLP标记、34个SSR标记构建了分属18个连锁群的梨分子遗传连锁图谱,各连锁群的LOD值在4.0～7.0范围之间,图谱总长度覆盖梨基因组1395.9cM,平均图距为3.8cM.采用区间作图法,对该群体与生长性状相关的调查数据进行QTL分析,检测到与新梢生长量、新梢茎粗、节间长度、节间数量、树干径、树高及皮孔密度7个农艺性状连锁的QTL位点35个,其中主效QTL位点11个(LOD≥3.5).与生长性状相关的农艺性状QTL位点多集中在LG16连锁群上.     

甘蓝型油菜花瓣缺失基因的图谱定位

在无花瓣品系APT02和正常有花瓣品种中双4号构建的的F2分离群体中,运用AFLP和SRAP两种标记技术对甘蓝型油菜花瓣缺失基因进行分子标记和图谱定位。在两亲本间筛选20对AFLP引物和170对SRAP 引物,进一步通过BSA法筛选,获得了与甘蓝型油菜花瓣缺失基因WHB连锁的1个SRAP标记e8m3_4（600bp）和1个AFLP标记E3247_15（150bp）,标记与基因WHB之间的遗传距离分别为5 cM和13.5cM;构建了一个甘蓝型油菜(Brassica napus.L )的分子标记遗传连锁图谱,该图谱共包含213个AFLP标记、56个SRAP标记和1个形态标记,分布于17个主要连锁群、两个三联体和4个连锁对中,遗传图距总长2487.1cM,标记间平均距离为10.09 cM。通过图谱定位,控制花瓣缺失性状的基因WHB被定位到第4连锁群(LG4)上。     

大豆遗传图谱的构建和分析

利用大豆栽培品种科丰1号和南农1138－2杂交得到的重组近交系NJRIKY,通过RFLP,SSR,RAPD和AFLP4种分子标记的遗传连锁分析,构建了包含24个连锁群,由792个遗传标记组成的大豆较高密度连锁图谱,该图谱覆盖2320．7cM,平均图距2．9cM,SSR标记的多态性较高,在基因组中的位置相对稳定,可以作为锚定标记,有利于连锁群的归并和不同图谱的比较整合;而AFLP标记对于增加图谱密度效率较高,但其容易出现聚集现象,从而造成连锁群上有很大的空隙（gap),另外,在连锁群中有21．7％的分子标记出现偏分离,该图谱为基因定位,比较基因组学和重要农艺性状的QTL定位等研究打下了基础。     

粳稻SRAP分子标记遗传群的构建与分析

用超级稻品种‘沈农606’和普通粳稻‘丽江新团黑谷’为亲本杂交获得的102份F_2代单株,通过SRAP分子标记遗传分析,构建了包含14个连锁群,由129个多态性位点组成的水稻连锁图谱,此图谱覆盖基因组长度1671.5 cM,平均图距13.0 cM。连锁群上有17.2%的多态性位点表现偏分离,偏分离标记在连锁群上存在热点区域。     

桃'秦光2号'×'曙光'F1代SSR遗传连锁图谱的构建

以桃品种‘秦光2号’和‘曙光’及其90株F1代群体为试验材料,依据SSR标记构建桃的遗传连锁图谱。构建的图谱覆盖桃基因组640cM,包含16个连锁群、73个标记,标记间平均图距为11.7cM;桃的白/黄肉性状(Y/y)、离/粘核性状(F/f)被分别定位在第8连锁群和第9连锁群上,距其相邻的分子标记距离分别为4和5cM。所构建的遗传连锁图谱可用于进一步研究。     

温度对食菌小蠹光滑足距小蠹实验种群发育和繁殖的影响

为了明确温度对光滑足距小蠹Xylosandrus germanus发育和繁殖的影响, 本研究分别采用真菌Acremonium kiliense和Ambrosiella hartigii在培养皿中饲养雌成虫和幼虫, 以及半人工饲料在试管中培养雌成虫的方法, 系统地研究了该食菌小蠹在16~31℃范围内6个恒温条件下的发育和16~28℃范围内5个恒温条件下的繁殖力和性比。结果表明: 从16~28℃, 光滑足距小蠹未成熟期各虫态和卵至成虫的发育历期均随温度升高而缩短, 16℃时蠹虫的发育历期为28℃时的3~4倍, 31℃时除蛹外发育历期又有延长。各温度下均以幼虫的发育历期为最长, 占卵至成虫羽化整个发育历期的50%以上。幼虫发育的最适温度为26.44℃。发育起点温度在11.0℃（蛹）至12.7℃（卵至成虫）之间。卵期有效积温最小（61.5日·度）, 幼虫期最大（189.7日·度）, 卵至成虫需要12.7℃以上约305日·度的积温才能完成发育。卵至成虫的存活率在16~25℃范围内从53.3%增大至68.3%, 28~31℃范围内又从35.0%降至3.3%。31℃时幼虫几乎不能化蛹。在半人工饲料中, 22~25℃范围内每雌平均后代数为114.3~121.5头, 以25℃时为最大, 约为16℃时的3倍、19℃和28℃时的2倍。雌雄性比以16℃时为最小（9.6∶1）, 25℃时最大（23.3∶1）, 其余温度下均为19.0∶1以上。结果说明, 温度直接影响光滑足距小蠹的发育, 主要通过影响虫道真菌生长和产孢而影响光滑足距小蠹的繁殖。     

温度对马铃薯甲虫生长发育的影响

为了进一步明确温度对马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata (Say)生长发育的影响, 在恒温条件, 研究了温度对马铃薯甲虫实验种群生长发育的影响。结果表明：温度对马铃薯甲虫各虫态的发育历期、存活率及种群的繁殖力有显著的影响。发育历期随温度的升高而缩短, 发育速率与温度呈显著的正相关。马铃薯甲虫世代存活率由大到小的顺序为27℃＞23℃＞19℃＞31℃＞15℃。27℃时成虫的产卵量最高, 单雌平均卵量为729.7粒;其次为23℃, 单雌平均卵量为639.2粒。并测得马铃薯甲虫卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、幼虫期、蛹期及全世代的发育起点温度分别为9.14, 10.50, 8.17, 10.28, 9.04, 9.59, 10.23和10.90℃, 有效积温分别为73.26, 43.22, 39.23, 34.05, 161.97, 273.02, 100.38和542.58日·度。据此认为温度对马铃薯甲虫实验种群的生长发育、存活和繁殖影响明显。     

旋幽夜蛾迁飞的雷达观测和虫源分析

旋幽夜蛾Scotogramma trifolii Rottemberg是我国北方农牧地区局部暴发为害的农业害虫,近年来危害逐渐呈上升趋势,但目前的研究对其大范围发生危害规律及是否具有迁飞性尚缺乏明确的认识。本文利用垂直监测昆虫雷达和相关辅助设备的长期自动观测和基于GIS的地理信息系统分析,研究了2005年吉林省白城地区通榆县和大安市旋幽夜蛾暴发的虫源性质及成虫空中飞行参数。结果表明：白城地区5月中旬20 cm的平均地温并不满足越冬代蛹羽化的最低温度;2005年5月下旬成虫盛发期东北、华北地区空中风场以南风和偏南风居多,为成虫迁入提供了有利的运载气流。6月下旬雷达观测点卵巢解剖显示,雌蛾卵巢发育进度整齐、级别较低,具有典型的迁出昆虫生理特征。雷达观测显示,成虫飞行最高可达距地面1 000 m, 主要选择在距地面300～500 m高度段,在500 m高度可以整夜飞行。初步判定旋幽夜蛾具有迁飞特性,这一发现为进一步认识其发生规律以及提高其预测预报水平提供了科学依据。     

甜菜夜蛾低龄幼虫取食含Cry1Ac毒素的人工饲料对其生长发育和成虫繁殖的影响

为了更全面地评价转Bt基因作物对甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)（鳞翅目: 夜蛾科）的影响, 在室内研究了甜菜夜蛾低龄幼虫连续6 d取食含不同浓度Cry1Ac毒素的人工饲料后转移到不含毒素的饲料上, 其生长发育与成虫繁殖的变化。结果表明: 低龄幼虫取食含Cry1Ac的饲料6 d内, 校正死亡率随Cry1Ac浓度的升高以及取食时间的延长而升高。与一直取食不含Cry1Ac饲料的对照相比, 取食含Cry1Ac饲料的幼虫体重显著下降; 幼虫历期、预蛹期及雌雄蛹期均显著延长, 但雌雄蛹重均与对照无显著差异; 幼虫化蛹率显著下降, 但羽化率与对照无显著差异; 成虫产卵前期显著延长, 产卵期与对照无显著差异, 仅在5 μg/g处理下较对照显著延长1.3 d; 每雌产卵量以10 μg/g处理最高（719粒）, 但各处理均与对照无显著差异; 雌蛾寿命均显著延长, 而雄蛾寿命仅在最高浓度80 μg/g下显著延长2.4 d。这表明, 尽管含不同浓度Cry1Ac毒素的饲料对甜菜夜蛾低龄幼虫有明显的生长发育抑制作用或导致死亡, 但转移至不含毒素的饲料上取食后, 幼虫能迅速恢复生长, 顺利化蛹、羽化并产卵。因此, 在转Bt基因作物田生长后期, 甜菜夜蛾低龄幼虫取食表达Cry1Ac蛋白的组织若能存活并完成世代发育和繁殖, 这无疑将增加甜菜夜蛾对Bt作物产生抗性的风险, 因此亟需制定Bt作物生态系统中甜菜夜蛾的治理策略。     

RNAi介导的棉铃虫氨肽酶N基因Haapn1和钙粘蛋白基因Ha_BtR沉默对Cry1Ac毒力的影响

氨肽酶N（aminopeptidase N, APN）和钙粘蛋白（cadherin）是存在于鳞翅目昆虫中肠刷状缘膜囊（brush border membrane vesicles, BBMV）上Bt毒素Cry1A的受体。本实验将棉铃虫Helicoverpa armigera氨肽酶N1基因Haapn1和钙粘蛋白基因Ha_BtR双链RNA（dsRNA）注入棉铃虫4龄幼虫体内, 以研究这两种受体基因沉默后对Cry1Ac毒力的影响。结果表明: 注射dsRNA（1 μg/头）进行基因沉默后, Haapn1 mRNA表达量比注射缓冲液（elution solution, ES）的对照下降了30%~49%, Ha_BtR mRNA表达量下降了30%~37%。注射Haapn1 dsRNA的幼虫在40和70 μg/cm² Cry1Ac活化毒素下的死亡率显著低于注射ES的幼虫, 而在 100 和 170 μg/cm² Cry1Ac原毒素处理下两者死亡率无显著差异; Cry1Ac活化毒素以及原毒素对注射Ha_BtR dsRNA幼虫与注射ES幼虫的毒力均无显著差异。当同时注射Haapn1及Ha_BtR dsRNA后, 干扰后的幼虫对Cry1Ac活化毒素和原毒素的敏感性均显著下降。本研究进一步证明了棉铃虫Haapn1和Ha_BtR均是Bt毒素Cry1Ac的功能受体, 这两种受体蛋白共同参与Cry1Ac的毒杀作用过程。该结果也提示, Haapn1或Ha_BtR基因产生突变都可能导致棉铃虫对Cry1Ac产生抗性。     

小菜蛾对阿维菌素抗性基因的AFLP连锁图谱的构建

世界性害虫小菜蛾Plutella xylostella (L.) 田间种群已对阿维菌素药剂产生了高抗药性。本研究以小菜蛾对阿维菌素的抗性品系、敏感品系和回交群体组建作图家系,再利用AFLP技术构建小菜蛾对阿维菌素抗性基因的连锁图谱。用10组AFLP引物组合对未经药剂处理的小菜蛾成虫DNA选择性扩增,共获得1 044条可区分的DNA条带,271条带具有多态性,χ²检验表明只有123个位点符合1∶1 （P=0.05）,其中的112个构成28个连锁群,其总长度为1 222.7 cM; 用10组AFLP引物对经药剂处理后存活的小菜蛾成虫DNA扩增,所得的DNA条带中有54个条带符合分离比1∶1,经Mapmaker 3.0对多态性位点分析,只有E1M4-15、E1M1-4和E1M4-2标记位点位于同一连锁群,3个AFLP标记与抗性基因的遗传距离分别为0 cM,8.3 cM和13.1 cM。比较分析得出,抗性基因所在的连锁群是第5连锁群。结果显示AFLP连锁图谱对小菜蛾对阿维菌素的抗性监测具有很好的应用潜力。     

异色瓢虫成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis (Pallas)成虫体型及体内脂肪含量对其耐寒能力的影响, 本研究在2种发育温度(18℃和25℃)下通过表型可塑性诱导获得了不同体型的异色瓢虫成虫, 测定了成虫体型大小、体内脂肪含量、过冷却点(supercooling point, SCP)及其在恒定低温(constant low temperature, CLT)和变温(fluctuating thermal regime, FTR)下的存活率。结果表明: 较低发育温度(18℃)下的成虫体型比25℃下的明显大(P<0.01), 体内脂肪含量显著高于25℃下的(P<0.01); 且两2种发育温度下成虫体内脂肪含量与虫体干重呈较好的正相关关系。由SCP频次分布图可知, 饲养在18℃下的成虫SCP主要集中在-8 ~ -6℃范围内, 饲养在25℃下的成虫SCP主要集中在-10 ~ -9℃范围内; 且成虫体型大小与过冷却能力呈现负相关关系。经过相同时间低温暴露后成虫的存活率按下列顺序降低: FTR18℃＞FTR25℃＞CLT18℃＞CLT25℃。结果表明低温暴露过程中脂肪贮存对异色瓢虫成虫存活是非常重要的, 但是冷伤害是影响存活的基本因素。     

桔小实蝇不同发育阶段过冷却点的测定

对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)不同发育阶段的过冷却点进行了测定。结果表明：同一虫期个体间的过冷却点出现不同程度的变异,但均服从正态分布。不同虫期的过冷却点差异显著,其中蛹的过冷却点最低（-12.2℃～-15.0℃）。老熟幼虫的过冷却点为-8.1℃。成虫的过冷却点最低值为7日龄雄虫（-10.5℃）和雌虫（-10.1℃）,最高值为60日龄雄虫（-5.9℃）和雌虫（-6.4℃）,但同一发育时期的雌、雄成虫之间的过冷却点没有差异。测定结果提示蛹期最有可能是该虫在温带地区越冬的虫态。     

青杨脊虎天牛CYP4G2基因片段的克隆、序列分析与表达

根据报道的十几种昆虫CYP4家族基因的氨基酸序列保守区域设计一对引物,利用RT-PCR技术扩增编码青杨脊虎天牛Xylotechus rusticus中肠细胞色素氧化酶CYP4G2蛋白的cDNA片段,构建原核表达载体pET-CYP4G2,将其转化入大肠杆菌Escherichia coli JM109中表达。序列分析结果表明,该基因(CYP4G2,GenBank登录号为EF429250)保守区域阅读框全长387 bp,编码129个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为16.9 kD和5.75;推导的氨基酸序列与已报道的昆虫CYP4家族氨基酸序列一致性较高（63%～86%）,且具有细胞色素氧化酶的典型特征。IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳检测到一条22 kD大小的外源蛋白,与预测融合蛋白的分子量大小相应。CO差光谱分析证明重组菌表达了有活性的pET-CYP4G2。     

十一星瓢虫在不同温度下的实验种群生命表

组建了十一星瓢虫在16℃、20℃、24℃、28℃和32℃下的实验种群生命表。结果表明：各 虫态的发育速率随温度的升高而加快,在16℃下世代的发育历期最长(64.2天),而32℃时仅为16.4天,24℃和28℃时分别为27.1天和21.5天。卵、幼虫、蛹和世代的发育起点温度分别为10.9℃,11.1℃,12.5℃和10.6℃,有效积温分别为40.9,110.3,39.7,359.4日·度。成虫寿命随温度升高而逐渐缩短,16℃时最长,为34.7天,在32℃下最短,为14.1天; 单雌产卵量在24℃时最高,平均为463.8粒,32℃时最低,为96.4粒。在恒温24℃～28℃内, 十一星瓢虫的种群趋势指数和内禀增长力较高, 种群加倍时间较短。16℃时种群增长受到较大制约,种群趋势指数仅为24℃时的10.7%,种群加倍时间约22.3天,为24℃时的4.1倍。32℃时十一星瓢虫的发育历期缩短,存活率、繁殖力降低。