福建橘小实蝇种群分化的初步研究

论文摘要

橘小实蝇Bactrocera dorsalis（Hendel）,可为害40科的250多种果蔬,是许多具有重要经济价值的热带和亚热带水果的主要害虫。在我国,橘小实蝇主要分布于长江以南诸省区,福建省是严重为害地之一,每年损失上亿元。因此,有必要深入开展研究,为橘小实蝇的持续控制和综合治理提供科学依据。本研究测定了橘小实蝇的mtDNA COI基因序列、核rDNA-ITS1基因序列和室内人工饲养种群的mtDNA COI基因序列,共获得47条基因片段。综合运用MEGA和DnaSP等分子遗传分析软件分析所获得序列,并与已发表的橘小实蝇及其近缘种的相关序列进行比较,结合福建地理状况,得出了福建橘小实蝇的种群遗传分化情况;饲养种群与野生种群的遗传差异;福建橘小实蝇种群与其他国家、地区的橘小实蝇及橘小实蝇近缘种之间的遗传差异情况。分析橘小实蝇的mtDNA COI基因序列,得到了32个单倍型,各个种群均具各自独享的单倍型,已存在一定的分化,但单倍型的分布较散乱,单倍型间的基因流较大,分化程度较低,种群间的交流较为频繁。分析遗传变异指数、遗传距离等参数可知:沿海分布的橘小实蝇种群分化较小,厦门、泉州种群间的遗传变异指数Fst值最低;而沿山带分布的龙岩种群的种内遗传距离较大,存在较大的遗传分化;饲养种群的各个参数值均较高,与野生种群的差异较大。结果表明,福建境内不同发生区的橘小实蝇种群之间已经存在一定的分化,但分化程度不高,也存在较大的基因交流;室内饲养种群与野生种群之间存在较大遗传分化,但仍属于种内分化,在今后的饲养中要注意质量控制。采用核rDNA-ITS1基因序列的分析表明,橘小实蝇各个地理种与其近缘种的核rDNA-ITS1基因相似度均在94.6%以上,遗传距离为0.01,均表明遗传差异甚小,遗传分化程度很低。初步探讨了rDNA-ITS1基因序列在橘小实蝇种下及近缘种间的遗传研究应用价值,认为橘小实蝇核rDNA-ITS1基因序列较mtDNA COI保守,在橘小实蝇及其复合体的研究中并不是良好的遗传标记。同时,橘小实蝇是橘小实蝇复合体的主要成员,与橘小实蝇复合体内的近缘种之间联系密切。本研究概述了橘小实蝇复合体的分类鉴定,特别是分子遗传鉴定的进展。在橘小实蝇复合体系统发育研究的背景下,进行橘小实蝇种群分化,地理种群的遗传关系的研究,才具有更确切的遗传学依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 文献综述
• 1 橘小实蝇的分子遗传学研究概况
• 1.1 国外研究概况
• 1.2 国内研究概况
• 2 橘小实蝇的相关概述
• 2.1 橘小实蝇的分布
• 2.2 橘小实蝇的形态特征
• 2.3 橘小实蝇的生物学特性
• 2.4 橘小实蝇的防治
• 3 本研究的目的和意义
• 第二部分 福建橘小实蝇地理种群及饲养种群的mtDNA COI序列分析
• 1 昆虫线粒体DNA
• 1.1 昆虫mtDNA的组成与特点
• 1.2 昆虫:mtDNACOI基因在实蝇研究中的应用
• 2 材料与方法
• 2.1 实验标本
• 2.2 主要设备（表）
• 2.3 主要试剂
• 2.4 实验方法与步骤
• 2.4.1 基因组DNA提取
• 2.4.2 目标基因片段的扩增
• 2.4.3 目标片段回收
• 2.4.4 纯化片段的连接
• 2.4.5 转化（连接产物转入大肠杆菌）
• 2.4.6 挑克隆
• 2.4.7 阳性克隆的PCR检测
• 2.4.8 DNA序列测定
• 2.5 数据处理和序列分析
• 3 结果与分析
• 3.1 序列:基本分析
• 3.2 序列变异分析
• 3.3 遗传多样性分析
• 4 小结与讨论
• 4.1 橘小实蝇实验饲养种群与野生种群间的遗传分化
• 4.2 橘小实蝇地理种群间的遗传分化
• 第三部分 福建橘小实蝇种群核rDNA-ITS1序列分析
• 1 核rDNA-ITS基因
• 1.1 核rDNA-ITS1基因的组成与特点
• 1.2 核rDNA-ITS1基因的应用
• 2 材料与方法
• 2.1 实验标本
• 2.2 主要设备（与第二部分相同）
• 2.3 主要试剂（与第二部分相同）
• 2.4 实验方法与步骤
• 2.4.1 基因组DNA的提取
• 2.4.2 目标基因片段的扩增
• 2.5 数据处理和序列分析
• 3 结果与分析
• 3.1 序列基本分析
• 3.2 橘小实蝇地理种群及其近缘种rDNA-ITS1基因相似度
• 3.2.1 橘小实蝇地理种群之间的rDNA-ITS1基因相似度
• 3.2.2 橘小实蝇地理种群及其近缘种之间的rDNA-ITS1基因相似度
• 3.3 橘小实蝇地理种群及其近缘种之间的遗传距离
• 3.4 橘小实蝇地理种群及其近缘种rDNA-ITS1基因聚类分析
• 3.4.1 橘小实蝇地理种群之间的rDNA-ITS1基因聚类分析
• 3.4.2 橘小实蝇地理种群及其近缘种之间的rDNA-ITS1基因聚类分析
• 4 结果与讨论
• 第四部分 结论
• 1 福建橘小实蝇的种群分化
• 1.1 福建橘小实蝇不同地理种群的分化
• 1.2 福建橘小实蝇地理种群与橘小实蝇实验室饲养品系的分化
• 1.3 小结
• 2 mtDNA COI基因与核rDNA-ITS1基因在橘小实蝇种群分化研究中的应用
• 第五部分 橘小实蝇复合体的分类研究概述
• 1 橘小实蝇复合体概述
• 2 橘小实蝇复合体的分类历程
• 2.1 基本分类研究
• 2.2 系统分类研究
• 3 橘小实蝇复合体的形态鉴定
• 4 橘小实蝇复合体的遗传学鉴定
• 4.1 早期鉴定研究
• 4.2 应用遗传标记的鉴定研究
• 5 橘小实蝇复合体的进化历史
• 6 研究展望
• 参考文献
• 致谢