福寿螺繁殖生态与遗传多样性研究

论文摘要

福寿螺（Pomacea canaliculata）,原产于南美洲亚马逊河流域,属热带和亚热带种,是一种大型淡水食用螺类。1981年从台湾引入广东养殖,很快扩展到全国各地,并成为我国南方农作物的主要敌害生物,对水稻生产威胁很大。在我国北纬30°以南的省份均有福寿螺发生危害的报道。其危害程度与温度成正相关,与纬度成负相关,与其繁殖世代成正相关。福寿螺还是人畜共患的广州管圆线虫病传播中最为重要的中间宿主之一,如果生吃或者食用未煮熟的福寿螺螺肉,极易引起食源性“广州管圆线虫病”,引起人体嗜酸性粒细胞增多性脑膜炎。福寿螺给生态环境和经济活动造成了极大的负面影响。本研究以江苏苏州（ 120°62′E, 31°32′N）、福建漳州（ 117°35′E, 24°52′N）和广东珠海（ 113°52′E, 22°3′N）的福寿螺为材料,研究了不同地理群体、不同繁殖世代、不同壳色的福寿螺的繁殖基础和遗传变异,比较福寿螺的繁殖力、交配选择性、遗传多样性及遗传结构变异等特性,为控制福寿螺对水稻秧苗危害及防止其扩散提供科学依据。主要结果与结论如下:1、不同地理群体福寿螺的繁殖力比较。应用单对交配的方法以福寿螺的平均个体产卵量、个体产卵块数和雌螺个体体重的相对产卵量为指标分析了不同地理群体、不同壳色福寿螺的繁殖力。结果显示福寿螺的繁殖力变异较大。在个体产卵量方面,福建螺与江苏螺有显著差异（P<0.05）;在雌螺个体体重的相对产卵量方面,广东螺与福建螺、广东螺与江苏螺有显著差异（P<0.05）;不同地区、不同交配个体产卵块数差异不显著（P>0.05）;不同壳色的福寿螺繁殖力差异不明显（P>0.05）;交配个体雌雄大小不同其交配产卵量与雌螺个体大小成正相关,与雄螺个体大小无关;雌螺个体越大产卵量越多,但相对产卵量反而越小;雌螺产卵量与卵块数成正相关。福寿螺的繁殖力与环境条件、食物种类、温度等因素有密切关系。2、不同地理群体福寿螺的交配选择性研究。应用体外标记法对三个地理群体福寿螺的选择性交配情况进行观察,结果表明:广东福寿螺倾向于群体内相互交配,而福建螺与江苏螺倾向于不同地理群体间相互杂交;在福寿螺的交配选择性试验中发现,虽然福寿螺的交配是混交型没有固定配偶,但不同壳色福寿螺间的交配明显高于同壳色福寿螺间的交配（P<0.05）;交配个体间雌螺大于雄螺的交配形式占绝大多数（P<0.05）。3、不同壳色福寿螺的遗传规律分析。应用单对交配方法对江苏养殖群体中出现的不同壳色福寿螺的遗传规律进行研究,结果显示:福寿螺黄黑壳色是一对相对性状,受核基因控制,与性别无关,其遗传规律符合孟德尔单因子分离规律,野生群体调查发现,福寿螺壳色差异自然存在,但不同壳色在不同地区所占比例不同,表现为广东螺黑色为主,云南螺黄色为主,福建螺和江苏螺中黄螺多于黑螺。4、不同地理群体福寿螺遗传多样性的AFLP分析。利用筛选出的8组引物（E32M54、E42M61、E42M54、E45M62、E32M61、E32M62、E32M59、E39M54）对福建、江苏和广东三个群体的福寿螺进行AFLP扩增,共得到382个清晰位点,多态位点比率为96.60%,不同引物组合产生的扩增位点为35-61个,平均47.75个。福建、江苏和广东三个群体的多态位点比率分别为85.08%、84.82%和79.06%;Nei’s基因多样性指数分别为0.2860、0.2819和0.2710; Shannon’s多样性信息指数分别为0.4308、0.4259和0.4079;各群体的遗传多样性丰富,其中福建螺遗传多样性最高,广东螺最低。各群体间遗传距离为0.0845-0.1017,其中福建螺与广东螺遗传距离较近（0.0845）,广东螺与江苏螺的遗传距离较远（0.1017）。找到了三个群体的特征位点21个,其中福建螺11个,江苏螺6个,广东螺4个。5、不同壳色福寿螺的AFLP分析。应用AFLP技术对不同壳色福寿螺进行分析,黄螺和黑螺的多态位点比率分别为92.41%和93.72%;Nei’s基因多样性指数分别为0.3214和0.3327; Shannon’s多样性信息指数分别为0.4819和0.4974;其遗传多样性丰富,黄螺与黑螺相比有7个位点发生缺失。6、不同性别福寿螺的AFLP分析。应用AFLP技术对不同性别福寿螺进行分析,雌螺和雄螺的多态位点比率分别为94.76%和91.36%;Nei’s基因多样性指数分别为0.3402和0.3222; Shannon’s多样性信息指数分别为0.5068和0.4816;其遗传多样性丰富,雄螺与雌螺相比有7个位点发生缺失。7、不同地理群体福寿螺遗传多样性的ISSR分析。利用经筛选的3个ISSR引物对福建、江苏和广东三个群体的福寿螺进行扩增,共得到33个清晰位点,多态位点比率为93.94%。福建、江苏和广东三个群体的多态位点比率分别为.69.70%、63.64%和48.48%;Nei’s基因多样性指数分别为0.2940、0.2387和0.1903; Shannon’s多样性信息指数分别为0.4247、0.3536和0.2796;各群体的遗传多样性都很丰富,其中福建螺遗传多样性最高,广东螺最低。各群体间遗传距离为0.1020-0.2158,其中福建螺与广东螺遗传距离较近（0.1020）,广东螺与江苏螺的遗传距离较远（0.2158）。其趋势与AFLP分析结果一致。8、不同地理群体福寿螺对水稻秧苗的嗜食性比较。福寿螺在我国南方主要危害的农作物是水稻秧苗,实验表明:福寿螺是杂食性螺类,喜欢摄食幼嫩的绿色水生植物,在有其它幼嫩的绿色水生植物的情况下对水稻秧苗摄食量很少,而对浮水植物满江红和紫背浮萍有较强的摄食选择性,因此,水稻秧苗期在稻田中投放适量的浮水植物（满江红和紫背浮萍等）可以作为防止福寿螺危害水稻秧苗的一种临时措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 福寿螺繁殖、生态及遗传学研究进展
• 1.1 福寿螺概况
• 1.2 福寿螺繁殖生物学研究
• 1.3 福寿螺生态学研究
• 1.4 福寿螺遗传学研究
• 2 生物入侵及其危害
• 2.1 生物入侵的概念与特点
• 2.2 生物入侵的途径与过程
• 2.3 生物入侵的危害
• 3 分子标记技术及其应用
• 3.1 分子标记的概念
• 3.2 分子标记技术在水产上的应用
• 4 本研究的目的意义
• 第二章 不同地理群体福寿螺繁殖力比较
• 1. 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据处理
• 2. 实验结果
• 2.1 福寿螺的繁殖习性观察
• 2.2 不同地区福寿螺繁殖力比较
• 2.3 不同壳色福寿螺繁殖力比较
• 2.4 不同大小福寿螺繁殖力比较
• 2.5 交配福寿螺配偶大小不同情况下繁殖力比较
• 2.6 不同交配情况下各繁殖力指标的相关性比较
• 3. 讨论
• 3.1 不同地区福寿螺繁殖力有差异
• 3.2 福寿螺繁殖的相关因素分析
• 3.3 福寿螺适应新环境原因分析
• 第三章 不同地区福寿螺的交配选择性研究
• 1. 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据处理
• 2. 实验结果
• 2.1 不同地区福寿螺的交配选择性观察
• 2.2 不同壳色福寿螺的交配选择性观察
• 2.3 福寿螺交配个体大小的选择
• 2.4 交配福寿螺雌雄比例分析
• 3. 讨论
• 3.1 福寿螺对交配对象有一定的选择性
• 3.2 交配福寿螺雌雄个体有地区差异
• 第四章 不同壳色福寿螺的遗传规律分析
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据处理
• 2. 实验结果
• 2.1 形态观察
• 2.2 单对交配试验结果
• 2.3 野外福寿螺群体壳色调查
• 3. 讨论
• 3.1 福寿螺壳色由核基因控制
• 3.2 野外福寿螺壳色比例不同原因分析
• 3.3 壳色是一种有用的特征标记
• 第五章 福寿螺遗传多样性的 AFLP 研究
• 第一节 不同地理群体福寿螺遗传多样性的 AFLP 分析
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 仪器
• 1.3 试剂
• 1.4 基因组DNA 制备
• 1.5 模板DNA浓度检测
• 1.6 AFLP 扩增与检测
• 1.7 电泳与银染
• 1.8 数据统计与处理
• 2. 结果
• 2.1 AFLP 扩增结果
• 2.2 个体聚类分析
• 2.3 群体遗传多样性分析
• 2.4 不同福寿螺群体的特征位点
• 3. 讨论
• 3.1 遗传多样性水平
• 3.2 群体遗传分化分析
• 3.3 福寿螺产生危害的本质分析
• 第二节 不同壳色福寿螺的 AFLP 分析
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据统计与处理
• 2. 结果
• 2.1 AFLP 扩增结果
• 2.2 扩增位点数的显性基因型频率分布
• 2.3 遗传多样性分析
• 2.4 不同壳色福寿螺的特征位点
• 3. 讨论
• 3.1 不同壳色福寿螺的遗传多样性分析
• 3.2 福寿螺壳色差异的分子基础分析
• 3.3 福寿螺壳色特征的应用分析
• 第三节 不同性别福寿螺的 AFLP 分析
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法与数据处理
• 2. 结果
• 2.1 AFLP 扩增结果
• 2.2 扩增位点数的显性基因频率分布
• 2.3 遗传多样性分析
• 2.4 不同性别福寿螺的特征位点
• 3. 讨论
• 3.1 雌雄福寿螺遗传多样性分析
• 3.2 福寿螺性别决定机制探讨
• 第六章 不同地理群体福寿螺遗传多样性的 ISSR 分析
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据处理
• 2. 结果
• 2.1 引物筛选及 ISSR-PCR 扩增结果
• 2.2 群体遗传多样性
• 2.3 群体遗传分化与聚类分析
• 3. 讨论
• 3.1 遗传多样性水平
• 3.2 不同地理群体福寿螺的遗传分化
• 3.3 ISSR 与 AFLP 分子标记结果比较
• 第七章 不同地区福寿螺对水稻秧苗的嗜食性比较
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 饵料种类
• 1.3 实验方法
• 1.4 数据处理
• 2 结果
• 2.1 不同地区福寿螺对4 种饵料的摄食率比较
• 2.2 不同地区福寿螺对4种饵料的选择性指数分析
• 2.3 不同地区福寿螺增重情况比较
• 3 讨论
• 3.1 福寿螺对食物的选择性
• 3.2 不同地区福寿螺的摄食比较
• 全文总结
• 参考文献
• 博士在读期间完成的学术论文
• 致谢