马铃薯甲虫基因组SSR位点分析及引物效率的验证

SSR作为一种微卫星分子标记方法,被广泛用于遗传多样性相关的研究,而SSR引物是否高效是影响整个实验结果的重要因素。本研究利用生物信息学手段,对马铃薯甲虫基因组数据进行分析,搜索基因组SSR位点,并设计引物和验证SSR引物的效率。最终在马铃薯甲虫基因组中共检测出SSR位点81 937个,且这些位点中以单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸重复为主;从SSR位点的平均分布距离来看,单、三、四核苷酸重复在马铃薯甲虫基因组中平均分布距离较小,分别为2.21 kb、8.39 kb、36.21 kb。马铃薯甲虫基因组SSR位点中,优势基序总数为68 388个,比例高达83.46%,其中,单核苷酸以A/T重复基序占绝对优势,二核苷酸重复的SSR位点中,以AG/CT重复基序为主,三核苷酸重复的位点中,以AAT/ATT重复基序为主;在ClassⅠ长度的SSR位点中,以二核苷酸、三核苷酸重复的数量最多,比例高达82.32%;最后设计19对SSR引物测试效率,其中14对成功扩增条带,11对为多态性引物,其平均多态性条带6.27条。多态性引物的PIC值在0.375-0.794,平均值为0.600,大于平均值的引物为6对,占有效扩增引物的54.5%。研究表明,利用生物信息发掘SSR位点的方法简便高效,这为后续进一步利用SSR引物研究马铃薯甲虫的遗传多样性,及在其它昆虫中开发SSR引物开发奠定研究基础。     

温度对番茄潜叶蛾生长发育和繁殖的影响

【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta是一种对番茄具有毁灭性危害的世界性入侵害虫,本研究旨在探索温度对入侵番茄潜叶蛾种群生长发育和繁殖的影响,为预测番茄潜叶蛾的分布区域、田间发生动态提供基础。【方法】在室内测定了番茄叶片上番茄潜叶蛾在15, 20, 25, 30和35℃ 5个恒定温度条件下各虫态的发育历期和存活率、繁殖力和种群增长参数,并应用不同模型分析发育速率、内禀增长率和净生殖率与温度的关系,估计发育起点温度、发育极限温度、发育最适温度、有效积温和年发生代数。【结果】在恒温15~30℃范围内,番茄潜叶蛾各虫态的发育历期随温度升高而逐渐缩短。25℃下幼虫期存活率、成虫前期存活率、雌虫总产卵量、净生殖率、内禀增长率和周限增长率均最大。在35℃下,卵的存活率骤降至11%,孵化的幼虫无法正常发育。卵期、幼虫期、蛹期、成虫前期、全世代的有效积温分别为104.17, 232.59, 129.87, 434.78和526.32日·度,该虫在新疆伊宁县和察布查尔锡伯自治县的理论发生代数为4~5代。基于发育速率与温度关系的模型与基于种群增长参数与温度关系的模型所计算的积温需求参数不同,基于内禀增长率求得的番茄潜叶蛾的发育起点温度、发育极限高温和发育最适温度分别为12.46, 30.40和27.36℃。【结论】入侵我国新疆地区的番茄潜叶蛾适温范围广泛,在我国大部分地区具有极高的扩散风险。     

新疆农林外来入侵生物的发生现状、趋势及其研究进展

新疆属于我国西北干旱和半干旱地区,荒漠绿洲是其农林业发展的主要载体。由于特殊的地理生态和区位优势,新疆成为我国遭受农林外来入侵生物危害最为严重的区域之一。研究表明,近66年来新疆农林外来入侵生物多达95种。近些年,生物入侵呈现间隔期越来越短、突发性疫情频率越来越高的特点;特别是自1990年以来,新疆农林外来入侵生物呈暴发式增长态势,这一时期传入该地区的农林外来入侵生物有75种,占农林外来入侵生物总量的78.95%,新入侵生物种类年平均2.88种。农林外来生物入侵不仅造成了严重的经济损失,而且对新疆农业和林业生产安全构成了严重威胁。在"一带一路"战略实施和电子商务快速发展的背景下,通过对新疆农业生产发展状况、地理生态特点和区位优势进行分析,结合新疆农林外来入侵生物发生现状、趋势及其研究进展,提出新疆乃至我国西北荒漠绿洲生态区未来农林外来生物研究的主要方向和目标,以期为有效遏制农林外来生物入侵和危害,以及保障新疆乃至全国农业生产和生态安全提供服务。     

基于ISSR的豚草和三裂叶豚草遗传多样性研究

[目的]研究不同地理种群的豚草和三裂叶豚草的遗传多样性水平和遗传结构。[方法]应用筛选的13条ISSR引物对8个豚草居群和7个三裂叶豚草居群共240个样品进行分子标记。[结果]8个豚草居群128个样品,共扩增出304条带,多态性位点比率为98.68%;Shannon''s信息指数为0.6716,Nei''s基因多样性指数为0.4788。7个三裂叶豚草居群112个样品,共扩增出266条带,多态性位点比率为95.86%;Shannon''s信息指数为0.6593,Nei''s基因多样性指数为0.4670。豚草和三裂叶豚草各居群遗传距离较近。[结论]豚草和三裂叶豚草在居群间具有一定的遗传稳定性;居群内具有丰富的遗传多样性。豚草和三裂叶豚草遗传变异主要来源于居群内部。豚草各居群遗传距离和地理距离有显著相关性,三裂叶豚草各居群遗传距离和地理距离无显著相关性。     

番茄潜叶蛾幼虫和卵在新疆大棚番茄的空间分布型及理论抽样数

【目的】明确新疆新发外来入侵生物番茄潜叶蛾幼虫和卵在不同种群密度下的垂直分布、空间分布型和理论抽样数,探索田间易观察的危害症状和幼虫密度的关系,为田间取样和调查提供理论指导。【方法】在察布查尔县连续调查3个大棚同一品种京番502杂交一代上的番茄潜叶蛾的不同种群密度,利用聚集度指标及Iwao回归分析,计算并分析了番茄潜叶蛾卵和幼虫在不同种群密度下的空间分布型、垂直分布和理论抽样数,分析危害叶片数、虫道长度和虫道数与幼虫密度的动态关系。【结果】计算并统计番茄潜叶蛾幼虫和卵的空间分布聚集度指标的均值m、扩散系数C、扩散型指数I、负二项分布值K、平均拥挤度m~*、聚块指数m~*/m、扩散指数CA和种群聚集均数λ。番茄潜叶蛾卵主要集中在上部,占比43.9%～100%。幼虫主要集中在下部,占比53.3%～100%。番茄潜叶蛾幼虫数与虫道数、虫道长度或为害叶片数的比值随为害加剧呈动态变化。番茄潜叶蛾幼虫和卵Iwao直线回归方程拟合公式为m~*=1.9114+1.2055m (R~2=0.9703)和m~*=0.0536+1.4147m (R~2=0.9014)。根据空间分布型参数,在D=0.1、0. 2和0. 3时,幼虫的理论抽样数模型分别为n=1118. 4/x+78. 9、n=279. 6/x+19.7、n=124.3/x+8.8,卵的理论抽样数模型分别为n=404.8/x+159.3、n=101.2/x+39.8、n=45.0/x+17.7,该模型适用于不同虫口密度下的田间抽样。【结论】在京番502杂交一代上,番茄潜叶蛾幼虫为m=0.6头·株~(-1)以上,卵在达到密度最大值前,均呈聚集性分布。番茄潜叶蛾成虫偏好在幼嫩的叶片产卵,随植株被害加剧该偏好略有减弱。当番茄潜叶蛾幼虫的虫口密度为10和30头·株~(-1)时,建议分别取样50和30株;当卵量为10和30粒·株~(-1)时,分别取样50和45株。     

新疆地区番茄潜叶蛾遗传多样性的ISSR分析

[目的]番茄潜叶蛾已成为世界性番茄的重要害虫,对番茄产业的发展造成了严重的威胁,研究其遗传多样性有利于揭示不同地理种群的遗传变异结构。[方法]采用ISSR分子标记技术分析了20个地理种群番茄潜叶蛾的遗传多样性和遗传结构特征。[结果]15条引物扩增出137条ISSR条带,其中多态性条带占96.35%,所有个体显示了各自独特的ISSR图谱。ISSR的标记遗传多样性结果表明,20个番茄潜叶蛾地理种群遗传距离大小范围为0.0065~0.1623,遗传一致度范围为0.8502~0.9935。种群变异来源分析表明,25.36%的遗传变异来自种群间,74.64%的变异来源于种群内部。UPGMA系统发育分析结果表明,各地理种群的聚类与地理位置无较强的关联性。[结论]番茄潜叶蛾尚处在入侵早期阶段,且具备频繁入侵和多点的特征。防控上要注意加强检疫,阻绝多点入侵来源。     

新疆外来入侵杂草豚草属LAMP快速检测技术的建立

【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和豚草不同发育阶段(幼苗期、生长期、种子期)开展LAMP技术开发。【结果】特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性(产生白色沉淀),而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性(无白色沉淀)。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10^-10 ng·μL^-1,比常规聚合酶链式反应灵敏度高。【结论】本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速、高效识别提供技术支撑。     

新疆农田系统瓢虫资源调查与多样性研究

为全面了解新疆农田系统瓢虫资源组成以及多样性结构差异,本研究采用网捕法于2018年、2019年连续两年对新疆11个地州50个县/市/区15种农作物生境的406个采集点开展了瓢虫资源系统调查.结果表明:共获7001号瓢虫标本,隶属3亚科13属26种,其中多异瓢虫Hippodamia variegata为绝对优势种类,其个...