中国飞蝗属9个自然种群的RAPD分析及其种群遗传学研究

论文摘要

随机扩增多态DNA技术(简称RAPD)是二十世纪90年代发展起来的一项DNA分子多态检测技术,它建立在PCR技术基础上,以一系列不同随机排列的碱基序列—单链寡核苷酸为引物—对所研究的基因组DNA进行PCR扩增。该技术能够在没有任何遗传背景的情况下,对物种基因组进行DNA多态性分析。它不但能通过众多的引物检测大量的基因位点,且具有高效、快速、样品用量少和对材料要求不高等优点,目前已广泛应用于动植物的遗传多样性研究中。 飞蝗是直翅目中较大的一个类群,它广泛分布于各种生态环境中,由于食性及环境条件的适应,形成了不同的生态型和自然地理种群。长期隔离和演化的结果,同种蝗虫不同种群之间逐渐产生了一定的遗传分化。飞蝗引起的蝗灾是我国农业历史上重大的自然灾害,本文的研究工作为我国飞蝗种群遗传学的研究提供了丰富的资料。 本文采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术检测了飞蝗Locusta migratoria(Linnaeus)9个自然种群的遗传多样性及遗传分化。用筛选的11条随机引物对飞蝗的9个种群113个个体进行扩增,共获得163个清晰稳定的条带,多态位点共计161个,总的多态位点百分率为98.77%。不同引物在不同种群中所检测出的RAPD位点及多态位点百分率不同。Shannon信息指数和Nei’s指数对RAPD数据的分析表明:东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)不同种群存在较高的遗传多样性。其中,东亚飞蝗山西临漪种群由Shannon信息指数和Nei’s指数估算的遗传多样性最高分别为0.2767和0.1896,河南中牟种群由这两种指数估算的遗传多样性最低分别为0.1648和0.1109;同时,东亚飞蝗种群间出现一定程度的遗传分化,由这两种指数估算的遗传分化系数分别为42.90%和40.10%。 用NJ法对Nei’s遗传距离作聚类分析,结果显示:东亚飞蝗山西临漪和山西永济种群聚为一支,东亚飞蝗河南中牟种群和江苏沛县种群聚为一支,两支相聚后,辽宁葫芦岛种群和它们相聚;东亚飞蝗河北黄骅种群和河北平山种群聚为一支后与天津北大港种群相聚再与前三支聚为一起,最后新疆亚洲飞蝗Locusta migratoria migratoria(Linnaeus)种群与

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 东亚飞蝗研究概况
• 1.1.1 东亚飞蝗的生物学特性
• 1.1.2 东亚飞蝗的地理分布及其基本特征
• 1.1.2.1 东亚飞蝗的地理分布
• 1.1.2.2 东亚飞蝗分布的基本特征
• 1.1.3 东亚飞蝗发生区的生态类型
• 1.1.4 国内外东亚飞蝗研究进展
• 1.2 DNA分子多态性的检测方法
• 1.3 RAPD分子标记技术
• 1.3.1 RAPD的原理和特点
• 1.3.2 RAPD技术的应用范围
• 1.3.2.1 品种（杂种）真实性鉴定
• 1.3.2.2 生物多样性研究
• 1.3.2.3 分子标记辅助选择
• 1.3.2.4 遗传易感性疾病的分析
• 1.3.2.5 估计群体的遗传距离、个体亲缘关系和系统演化的分析
• 1.3.3 RAPD技术在蝗总科分子系统学研究中的应用
• 1.4 分子系统研究中常用的分析软件包
• 1.5 本文研究的目的和意义
• 第二章 材料和方法
• 2.1 实验器材和试剂
• 2.1.1 实验器材
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 供试种群
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 基因组DNA的提取及检测
• 2.3.1.1 饱和氯化钠法提取总DNA
• 2.3.1.2 酚-氯仿法提取总DNA
• 2.3.1.3 DNA样品的检测（0.8％琼脂糖凝胶电泳检测）
• 2.3.2 引物的筛选
• 2.3.3 RAPD-PCR扩增及检测
• 2.3.3.1 RAPD-PCR扩增
• 2.3.3.2 扩增结果检测与记录
• 2.3.4 数据统计与分析
• 2.3.4.1 多态位点比率P
• 2.3.4.2 Shannon-wever信息指数
• ST（Nei）'>2.3.4.3 Nei's基因多样性指数H和遗传分化系数G_ST（Nei）
• 2.3.4.4 遗传距离和聚类分析
• 第三章 实验结果
• 3.1 总DNA提取和RAPD-PCR扩增
• 3.1.1 总DNA提取
• 3.1.2 RAPD-PCR扩增
• 3.1.2.1 RAPD图谱统计结果
• 3.2 数据分析
• 3.2.1 多态位点百分率
• 3.2.2 遗传多样性
• 3.2.2.1 Shannon信息指数估算的东亚飞蝗遗传多样性和遗传分化
• 3.2.2.2 Nei's指数估测的东亚飞蝗种群基因多样性和遗传分化
• 3.2.3 遗传距离和遗传一致度
• 3.2.4 Mantel软件处理的飞蝗种群内和种群间的遗传距离
• 3.2.5 聚类分析
• 第四章 讨论
• 4.1 基因组DNA的提取
• 4.1.1 取样及样本保存方式
• 4.1.2 酚-氯仿法和NaCl法比较
• 4.1.3 DNA分离的方法
• 4.1.4 DNA的浓度
• 4.2 引物及影响因素
• 4.2.1 引物设计
• 4.2.2 引物的浓度
• 4.2.3 扩增的条件
• 4.2.4 操作技术
• 4.2.5 RAPD标记稳定性的影响因素探析
• 4.3 聚类数据因素分析
• 4.4 RAPD-PCR扩增结果
• 4.4.1 RAPD-PCR的多态性
• 4.4.2 遗传多样性与遗传分化
• 4.4.3 遗传距离和聚类分析
• 4.4.4 东亚飞蝗种群的遗传结构与地理距离和遗传距离之间的关系
• 4.5 等位酶和RAPD分析结果的比较
• 4.6 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间论文相关情况
• 承诺