草履蚧不同寄主和地理种群分化及遗传多样性研究

论文摘要

本文以河北省保定、石家庄、邯郸三个地区16种寄主上草履蚧为研究对象,采用随机扩增多态性DNA技术对草履蚧不同寄主、地理种群分化和遗传多样性进行研究,利用Popgene32等软件对蚧虫各种群的遗传多样性相关参数进行分析,并根据遗传相似性系数建立种群聚类分析图。主要研究结果及结论如下:1、改进的CTAB法对草履蚧样本进行了基因组DNA的提取,能够获得高质量的DNA,满足后续试验要求。2、草履蚧不同寄主、地理种群遗传多样性根据最优体系筛选出4条扩增稳定、多态性丰富的引物,对三个不同地区的草履蚧16个寄主种群个体进行了扩增,共获得41条清晰稳定的条带,多态位点共计41个,多态性比率为100.00%。说明各种群遗传多样性丰富。16个种群Shannon信息指数的变化范围在0.1708～0.2967之间,平均值为0.2306。邯郸桑树种群的Shannon信息指数最高,邯郸紫薇种群最低。16个种群Nei′s基因多样性指数变化范围在0.1101～0.1991之间,平均值为0.1511。邯郸桑树种群的基因多样性最高,保定紫叶碧桃种群最低,这与Shannon信息指数估计的遗传多样性稍有差异。说明不同种群遗传多样性丰富程度不同。3、草履蚧不同寄主、地理种群分化16个草履蚧种群的遗传距离在0.0701～0.4360之间,平均值为0.2395,其中以邯郸枫杨为寄主的草履蚧种群和邯郸垂丝海棠为寄主的草履蚧种群最相似,遗传距离最小(0.0701);以石家庄紫叶李为寄主的种群和以邯郸木槿为寄主的种群遗传距离最大(0.4360)。说明不同种群间存在遗传差异。聚类分析显示同一地理寄主种群绝大多数个体都能聚为一类,说明同一种群中个体间的遗传特性相似程度高,遗传稳定。草履蚧相同寄主种群首先聚类。在遗传系数0.642处可分为六大类,第一类包括保定白蜡、紫叶李、紫叶碧桃、月季种群,石家庄的紫叶碧桃、稠李种群,邯郸的垂丝海棠、紫薇、枫杨、华桑和木槿种群,第二类为石家庄悬铃木种群。邯郸杜梨种群和石家庄紫叶李种群为第三类,邯郸紫叶李种群和邯郸紫叶碧桃种群依次为第四类和第五类。以上说明寄主因素对草履蚧的种群分化产生明显的影响,草履蚧不同寄主种群已经产生分化。紫叶碧桃和紫叶李的保定、石家庄、邯郸种群首先各自聚类,而且保定和石家庄种群再聚在一起,最后与邯郸种群聚成一类。说明不同地理种群发生遗传分化,地理距离对种群的分化产生明显影响;但草履蚧不同寄主和地理种群的尚未形成明显的地理聚类,说明草履蚧种群分化同时受到寄主因素和地理因素的双重影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 遗传多样性的研究进展及现状
• 1.2 昆虫遗传多样性和种群分化的研究
• 1.2.1 不同地理种群昆虫遗传多样性和种群分化的研究
• 1.2.2 不同寄主种群昆虫遗传多样性和种群分化的研究
• 1.2.3 环境胁迫对昆虫遗传变异和种群分化的作用
• 1.2.4 其它环境条件对昆虫遗传多样性和种群分化的影响
• 1.3 蚧虫遗传结构（遗传多样性）研究
• 1.4 科学问题的提出
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 草履蚧、采样地点及寄主植物
• 2.1.2 主要实验器材
• 2.1.3 实验试剂
• 2.1.4 主要溶液配制
• 2.2 方法
• 2.2.1 草履蚧采集
• 2.2.2 DNA 的提取
• 2.2.3 DNA 的质量和浓度测定
• 2.2.4 PCR 反应体系的建立
• 2.2.5 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 DNA 提取与检测
• 3.2 RAPD 引物筛选
• 3.3 草履蚧种群RAPD 遗传多态性分析
• 3.3.1 种群内DNA 检测
• 3.3.2 种群间DNA 检测
• 3.4 不同草履蚧种群遗传多样性分析
• 3.4.1 多态位点百分率
• 3.4.2 遗传多样性
• 3.4.3 遗传相似度与遗传距离分析
• 3.4.4 种群遗传相似度聚类分析
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.2.1 取样及样本保存方式
• 4.2.2 基因组DNA 的提取
• 4.2.3 RAPD-PCR 标记稳定性的影响因素
• 4.2.4 扩增产物的记录
• 4.2.5 种群内遗传变异分析
• 4.2.6 地理因素对草履蚧种群遗传分化的影响
• 4.2.7 草履蚧不同寄主间的遗传差异
• 参考文献
• 作者简历
• 在学期间发表论文
• 致谢