【摘要】：煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius),屬半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodidae,小粉虱屬Bemisia,是世界性的重要農(nóng)業(yè)害蟲。煙粉虱是一個(gè)包含30多個(gè)隱種的物種復(fù)合體,其中MEAM1和MED隱種已廣泛入侵我國(guó)除西藏、寧夏等少數(shù)省區(qū)外的其他各省(直轄市、自治區(qū)),并在許多地區(qū)成功取代未造成重大危害的土著煙粉虱。本研究圍繞煙粉虱隱種形態(tài)相似、難以快速有效區(qū)分的問題,采用雙基因DNA序列測(cè)定以及系統(tǒng)發(fā)育分析的技術(shù)與方法,探討mtDNA COI與rDNA ITS1標(biāo)記技術(shù)用于煙粉虱隱種鑒定的可行性,并對(duì)煙粉虱MED隱種和MEAM1隱種的種群遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。具體研究結(jié)果如下:(1)mtDNA COI與rDNA ITS1雙基因標(biāo)記技術(shù)用于煙粉虱隱種鑒定的可行性研究。以我國(guó)常見的9個(gè)煙粉虱隱種為對(duì)象,遺傳距離分析顯示,以mtDNA COI序列為靶標(biāo)時(shí),隱種內(nèi)平均遺傳距離為0.0054,隱種間平均遺傳距離為0.1502,隱種間遺傳距離為隱種內(nèi)遺傳距離的27.8倍,而且隱種內(nèi)遺傳距離與隱種間遺傳距離沒有重疊區(qū)域;以rDNA ITS1序列為靶標(biāo)時(shí),隱種內(nèi)平均遺傳距離為0.0044,隱種間平均遺傳距離為0.0328,隱種間遺傳距離僅為隱種內(nèi)遺傳距離的7.5倍,隱種內(nèi)與隱種間遺傳距離存在重疊現(xiàn)象。系統(tǒng)發(fā)育分析顯示,以mtDNA COI序列為靶標(biāo)時(shí),無論是NJ樹還是ML樹,9個(gè)煙粉虱隱種均分別形成獨(dú)立的進(jìn)化分支。當(dāng)以rDNA ITS1序列為靶標(biāo)時(shí),無論是NJ樹還是ML樹,9個(gè)煙粉虱隱種中僅有Asia II 3與Asia I可以形成獨(dú)立的進(jìn)化分支;而MED與MEAM1聚為一支,China 1與China 2聚為一支,Asia II 1,Asia II 6與Asia II 7聚為一支。結(jié)果表明,mtDNA COI基因更適用于煙粉虱隱種的鑒定。將本研究獲得的以及整合GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中所得到的高質(zhì)量的COI序列(13種647條)和ITS1序列(12種636條),共計(jì)14種1283條一并錄入中國(guó)外來入侵物種數(shù)據(jù)庫(kù),為煙粉虱的遠(yuǎn)程識(shí)別提供技術(shù)支持和平臺(tái)。(2)煙粉虱MED隱種種群遺傳結(jié)構(gòu)研究。從我國(guó)17個(gè)省(直轄市、自治區(qū))48個(gè)區(qū)(縣)采集煙粉虱標(biāo)本,其中14個(gè)省(直轄市、自治區(qū))33個(gè)區(qū)(縣)有煙粉虱MED隱種,以此33個(gè)地理種群為靶標(biāo),采用雙基因標(biāo)記技術(shù)對(duì)其進(jìn)行種群遺傳結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果顯示,COI基因總?cè)后w單倍型多樣性Hd為0.599,核苷酸多樣性π為0.00170;ITS1基因總?cè)后w單倍型多樣性Hd為0.520,核苷酸多樣性π為0.00129,表明煙粉虱MED隱種的遺傳多樣性處于中等水平。COI基因總?cè)后wFu’s Fs檢驗(yàn)結(jié)果為-21.0310,ITS1基因總?cè)后wFu’s Fs檢驗(yàn)結(jié)果為-4.7010,表明MED隱種在過去較近歷史時(shí)期內(nèi)經(jīng)歷了種群擴(kuò)張事件�；贑OI基因計(jì)算的總體固定系數(shù)Fst為0.162040.15,總體基因流Nm為1.291,表明MED群體之間發(fā)生中度遺傳分化,基因交流水平較高;基于ITS1基因計(jì)算的總體固定系數(shù)Fst為0.026280.05,總體基因流Nm為9.264,表明MED群體之間幾乎沒有發(fā)生遺傳分化,基因交流頻繁,種群間可能存在交配現(xiàn)象。對(duì)MED隱種COI基因及ITS1基因進(jìn)行分子方差分析,以及對(duì)單倍型之間的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行分析,認(rèn)為地理隔離并不是造成我國(guó)煙粉虱MED隱種種群之間出現(xiàn)遺傳分化的主導(dǎo)因素。將本研究獲得的MED隱種單倍型序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中不同國(guó)家和地區(qū)的單倍型序列進(jìn)行整合,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,推測(cè)我國(guó)的煙粉虱MED隱種有可能來源于美洲、非洲、地中海沿岸地區(qū)、歐洲西部和西北部等地區(qū)。(3)煙粉虱MEAM1隱種種群遺傳結(jié)構(gòu)研究。從我國(guó)17個(gè)省(直轄市、自治區(qū))48個(gè)區(qū)(縣)采集煙粉虱標(biāo)本,其中7個(gè)省(直轄市、自治區(qū))13個(gè)區(qū)(縣)有煙粉虱MEAM1隱種,以此13個(gè)地理種群為靶標(biāo),采用雙基因標(biāo)記技術(shù)對(duì)其進(jìn)行種群遺傳結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果顯示,COI基因總?cè)后w單倍型多樣性Hd為0.414,核苷酸多樣性π為0.00063;ITS1基因總?cè)后w單倍型多樣性Hd為0.166,核苷酸多樣性π為0.00168,表明煙粉虱MEAM1隱種的遺傳多樣性較低,不利于其種群的發(fā)展。COI基因總?cè)后wFu’s Fs檢驗(yàn)結(jié)果為-6.4220,ITS1基因總?cè)后wFu’s Fs檢驗(yàn)結(jié)果為-1.6940,表明MEAM1隱種在過去較近歷史時(shí)期內(nèi)經(jīng)歷了種群擴(kuò)張事件�；贑OI基因計(jì)算的總體固定系數(shù)Fst為0.58990,總體基因流Nm為0.17,表明MEAM1隱種種群可能因遺傳漂變發(fā)生了遺傳分化;基于ITS1基因計(jì)算的總體固定系數(shù)Fst為0.01037,總體基因流Nm為23.86,表明MEAM1隱種的種群遺傳分化很小,基因交流水平較高。對(duì)MEAM1隱種COI基因及ITS1基因進(jìn)行分子方差分析,以及對(duì)單倍型之間的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系進(jìn)行分析,認(rèn)為地理隔離并不是造成我國(guó)煙粉虱MEAM1隱種種群之間出現(xiàn)遺傳分化的主導(dǎo)因素。將本研究獲得的MEAM1隱種單倍型序列與數(shù)據(jù)庫(kù)中不同國(guó)家和地區(qū)的單倍型序列進(jìn)行整合,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,推測(cè)我國(guó)的煙粉虱MEAM1隱種有可能來源于地中海沿岸地區(qū)、歐洲西部、美洲、南亞和東南亞地區(qū)。本研究結(jié)果對(duì)煙粉虱隱種的快速準(zhǔn)確鑒定和有效防控,保護(hù)國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全具有重要指導(dǎo)意義,為深入探索煙粉虱的入侵來源、入侵機(jī)制、傳播模式、取代機(jī)制以及綜合防控體系的構(gòu)建提供理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S433.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2417724