斑翅蝗科部分种群遗传结构研究

论文摘要

斑翅蝗科是蝗总科的一个大类群,广泛分布于各种生态环境中。飞蝗属和小车蝗属是其中的重要农业害虫。飞蝗属于单属种包括9个亚种,在中国共有3个亚种,即:东亚飞蝗,亚洲飞蝗和西藏飞蝗。东亚飞蝗是一种重要的农业害虫,近年来,化学杀虫剂是害虫防治中最常用的方法。然而,有报道已经发现一些东亚飞蝗的种群对化学杀虫剂产生了抗性。为使蝗灾的防治更为有效,种群遗传结构与种群间基因交流的研究显得尤为重要。亚洲小车蝗和黄胫小车蝗是小车蝗属中的重要优势种,亚洲小车蝗是禾本科植物的重要害虫之一,是重要的农、林、牧害虫,主要分布于河北、内蒙、山东、宁夏、甘肃、陕西和青海省。亚洲小车蝗有较强的飞翔能力,有报道称亚洲小车蝗在2002年7月潜入北京,随后在山西太原也出现了亚洲小车蝗。黄胫小车蝗主要以禾本科植物为食,在中国有广泛的分布。 微卫星引物PCR（SSRP-PCR）技术运用已发表的微卫星核心序列作为PCR引物,因此不象SSRs标记,无须知道目的基因的序列。此外研究发现,由于使用较长的引物和更为严谨的退火温度,SSRP-PCR能产生更为稳定和重复的片段,因此现在已经广泛用于种内遗传变异和种群间遗传分化的研究。近几年来,一种新型的PCR基础的分子标记AFLP（扩增片段长度多态性）已被广泛用于揭示DNA分子水平的遗传多样性研究。AFLP技术包括总基因组DNA的酶切,接头与酶切片段的连接以及连接片段的两次扩增。AFLP最开始用于构建遗传连锁图谱,随后被证明是研究物种进化及种群遗传结构的有效方法。 本文运用微卫星引物PCR技术（SSRP-PCR）和扩增片段长度多态性（AFLP）分析方法,研究了我国东亚飞蝗部分自然种群的遗传结构和遗传分化。此外,运用微卫星引物PCR技术（SSRP-PCR）来检测小车蝗属部分种群的遗传多样性,以及用SSRP-PCR技术通过比较不同种群的遗传相似性来探讨采自山西太原的亚洲小车蝗种群的地理起源。本文研究内容如下: 1.用微卫星引物PCR技术（SSRP-PCR）对10个飞蝗种群的遗传结构进行研究。三条引物在10个种群中共产生67个位点,其中98.5%

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 1. 遗传多样性
• 1.1 基本概念
• 1.1.1 种群遗传结构含义
• 1.1.2 种群遗传变异涵义及其研究历史
• 1.2 遗传多样性的起源
• 1.2.1 染色体畸变
• 1.2.2 基因突变
• 1.2.3 重组
• 1.3 遗传多样性的表观层次和检测方法
• 1.3.1 表观层次
• 1.3.2 检测方法
• 1.3.2.1 表型分析方法
• 1.3.2.2 分子遗传学和生化技术研究方法
• 1.4 昆虫系统学研究中的分子生物学技术
• 1.4.1 等位基因酶
• 1.4.2 限制性片段长度多态性
• 1.4.3 种群遗传多态性研究中的 PCR技术
• 1.4.3.1 PCR分析技术
• 1.4.3.2 基因定位
• 1.4.3.3 与DNA测序技术相结合获取特定座位的遗传变异
• 1.5 分子数据的遗传多样性分析方法
• 1.5.1 蛋白质数据分析
• 1.5.1.1 等位酶频率
• 1.5.1.2 遗传变异性
• 1.5.1.3 遗传相似性及遗传距离
• 1.5.2 DNA（RNA）数据分析方法
• 1.5.2.1 序列数据
• 1.5.2.2 离散数据
• 1.5.3 系统树的构建方法
• 2. 蝗虫概述
• 2.1 蝗虫的分布习性及为害
• 2.1.1 蝗虫的分布与习性
• 2.1.2 蝗虫的为害
• 2.2 斑翅蝗科分类地位及基本特征
• 2.2.1 飞蝗的分类地位及地理分布
• 2.2.1.1 飞蝗的分类地位
• 2.2.1.2 飞蝗的地理分布
• 2.2.1.3 中国飞蝗的亚种地位的划分
• 2.2.1.4 东亚飞蝗发生区的基本特征及其研究概况
• 2.2.2 小车蝗属及其研究概况
• 2.2.2.1 小车蝗属的地理分布
• 2.2.2.2 亚洲小车蝗发生情况及其研究概况
• 2.2.2.3 黄胫小车蝗发生情况及其生活习性
• 3. 国内外蝗虫研究发展状况
• 3.1 国外蝗虫研究概况
• 3.2 国内蝗虫研究现状
• 3.3 我国蝗虫研究中存在的若干问题
• 4. 本文研究的目的、意义及主要内容
• 4.1 飞蝗属部分种群遗传结构研究的目的、意义及重要内容
• 4.2 小车蝗属部分种群遗传结构研究的目的、意义及重要内容
• 第一章 材料和方法
• 1. 实验材料与方法
• 1.1 蝗虫不同地理种群的标本采集
• 1.1.1 飞蝗不同地理种群的标本采集
• 1.1.2 小车蝗属部分种群标本的采集地点
• 1.2 技术路线
• 2. 实验主要仪器及材料
• 2.1 实验主要仪器
• 2.2 实验试剂
• 3. 研究方法
• 3.1 飞蝗总 DNA的提取
• 3.1.1 高盐法
• 3.1.2 酚-氯仿法
• 3.2 SSRP-PCR引物选择及扩增条件
• 3.3 AFLP分析
• 3.3.1 飞蝗总 DNA的抽提
• 3.3.2 AFLP引物组合的筛选
• 3.3.3 AFLP实验流程
• 3.3.3.1 总DNA限制性内切酶酶切及与接头连接
• 3.3.3.2 预扩增
• 3.3.3.3 选择性扩增
• 3.3.3.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染
• 3.4 数据统计
• 3.4.1 SSRP-PCR数据分析
• 3.4.1.1 飞蝗10个种群的SSRP-PCR分析
• 3.4.1.2 小车蝗属6个种群的SSRP-PCR分析
• 3.4.2 AFLP数据分析
• 3.4.3 SSRP-PCR+AFLP数据分析
• 第二章 实验结果
• 1. 基因组 DNA的提取
• 2. 飞蝗自然种群的遗传结构及分化
• 2.1 飞蝗10个种群的SSRP-PCR分析
• 2.1.1 SSRP-PCR带型
• 2.1.2 遗传变异
• 2.1.3 种群结构
• 2.1.4 AMOVA分析
• 2.2 东亚飞蝗8个种群的AFLP分析
• 2.3 东亚飞蝗8个种群的SSRP-PCR+AFLP分析
• 3. 小车蝗属部分种群的遗传结构
• 3.1 小车蝗属6个种群的遗传结构及分化
• 3.2 遗传多样性与遗传结构
• 第三章 分析与讨论
• 1. 飞蝗自然种群遗传结构及分化
• 1.1 遗传变异
• 1.2 遗传分化
• 1.2.1 SSRP-PCR分析
• 1.2.2 AFLP分析
• 1.2.3 SSRPP-PCR+AFLP分析与等位酶分析比较
• 2. 小车蝗属几个自然种群遗传结构及分化
• 2.1 遗传变异
• 2.2 遗传分化
• 2.3 亚洲小车蝗的扩散与迁飞
• 第四章 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的研究论文
• 致谢