麥長管蚜的生物型分化及其遺傳和分子基礎(chǔ)
發(fā)布時間:2021-05-22 07:32
麥長管蚜Sitobion avenae是一種世界性害蟲,主要取食麥類作物及禾本科雜草。研究表明,麥長管蚜不同地理種群和不同寄主來源種群之間存在著一定的分化,說明該蚜具有分化出不同生物型的潛力。但目前對麥長管蚜不同寄主來源克隆之間遺傳分化的研究還不是特別充分,關(guān)于該蟲生物型分化和地理分布的研究極其有限,而該蟲生物型分化的遺傳基礎(chǔ)和分子機制方面的研究更是空白。本研究使用微衛(wèi)星分子標記技術(shù)對來自中國9個省份大麥和小麥上的麥長管蚜進行了基因型檢測,同時使用不同小麥/大麥品種(系)對各基因型麥長管蚜進行了生物型的鑒定,并結(jié)合生態(tài)學(xué)、行為學(xué)、分子生物學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)等方法對麥長管蚜生物型分化的遺傳基礎(chǔ)和分子機制進行了探究,主要研究結(jié)果如下:1. 微衛(wèi)星分子標記分析結(jié)果顯示,麥長管蚜不同地理種群之間的遺傳多樣性存在明顯區(qū)別。基于基因多樣性(Hs)、有效等位基因數(shù)(Ne)和Shannon指數(shù)(I),江蘇、湖北和青海省的麥長管蚜種群的遺傳多樣性較為豐富。分子方差分析(AMOVA)的結(jié)果顯示不同地理種群之間存在顯著的遺傳分化。成對固定指數(shù)(FST)、主成分(PCo A)、NJ系統(tǒng)樹和ST...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 昆蟲生物型概述
1.2 各種蚜蟲生物型的分化
1.2.1 大豆蚜
1.2.2 麥二叉蚜
1.2.3 俄羅斯麥蚜
1.2.4.其它蚜蟲
1.3 蚜蟲生物型分化的影響因素和機制
1.3.1 寄主抗性
1.3.2 表型可塑性
1.3.3 生殖方式
1.3.4 取食方式
1.3.5 內(nèi)共生菌
1.3.6 遺傳和分子變異
1.3.7 蚜蟲反防御
1.4 研究目的及意義
第二章 麥長管蚜不同地理種群和不同寄主來源種群的遺傳多樣性及分化
2.1 材料與方法
2.1.1 供試蚜蟲
2.1.2 主要試劑及儀器
2.1.3 試驗方法
2.1.4 數(shù)據(jù)分析
2.2 結(jié)果
2.2.1 微衛(wèi)星位點多態(tài)性分析
2.2.2 各種群的遺傳多樣性
2.2.3 各種群之間的遺傳分化
2.2.4 種群的遺傳結(jié)構(gòu)分析
2.2.5 分子方差分析
2.2.6 地理種群間遺傳分化與地理距離的相關(guān)性分析
2.2.7 地理種群間基因流和各地區(qū)不同寄主來源克隆間的基因流分析
2.3 討論
2.3.1 不同地理種群的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)的差異
2.3.2 不同寄主來源克隆的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)的差異
第三章 麥長管蚜生物型的鑒定
3.1 材料與方法
3.1.1 供試蚜蟲
3.1.2 供試寄主植物
3.1.3 試驗方法
3.1.4 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果
3.2.1 小麥和大麥抗性品種(系)的鑒定
3.2.2 麥長管蚜生物型的鑒定及主成分(PCA)分析
3.2.3 麥長管蚜生物型的地理分布
3.3 討論
第四章 各麥長管蚜生物型對不同寄主植物適合度及選擇行為的差異
4.1 材料與方法
4.1.1 供試蚜蟲
4.1.2 供試寄主植物
4.1.3 試驗方法
4.1.4 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果
4.2.1 生活史性狀
4.2.2 生活史參數(shù)的主成分分析
4.2.3 生活史性狀之間的相關(guān)性分析
4.2.4 不同麥長管蚜生物型對各寄主植物選擇行為差異
4.3 討論
第五章 兩個麥長管蚜生物型在小麥和大麥上生活史和取食行為可塑性的比較
5.1 材料與方法
5.1.1 供試蚜蟲
5.1.2 供試寄主植物
5.1.3 試驗方法
5.1.4 數(shù)據(jù)分析
5.2 結(jié)果
5.2.1 麥長管蚜生物型1和3的生活史性狀可塑性差異
5.2.2 麥長管蚜生物型1和3在大麥和小麥上取食行為上的差異
5.2.3 麥長管蚜生物型1和3取食行為的可塑性
5.2.4 麥長管蚜取食行為及其可塑性之間的獨立性和相關(guān)性
5.2.5 麥長管蚜生物型1和3取食行為可塑性和生活史性狀及其可塑性的相關(guān)性
5.2.6 麥長管蚜生物型1和3取食行為可塑性和相對適合度之間的相關(guān)性
5.3 討論
5.3.1 麥長管蚜生物型1和3在小麥和大麥上的取食行為
5.3.2 麥長管蚜生物型1和3的生活史性狀和取食行為可塑性
第六章 麥長管蚜生物型之間的遺傳分化分析
6.1 基于微衛(wèi)星分子標記的麥長管蚜生物型之間的遺傳分化分析
6.1.1 材料與方法
6.1.2 結(jié)果
6.2 不同麥長管蚜生物型體內(nèi)次級共生菌組成比較
6.2.1 材料與方法
6.2.2 結(jié)果
6.3 討論
6.3.1 不同麥長管蚜生物型之間的遺傳分化
6.3.2 不同麥長管蚜生物型體內(nèi)次級共生菌的組成
第七章 兩個麥長管蚜生物型防御和消化相關(guān)基因表達的比較
7.1 材料與方法
7.1.1 供試蚜蟲與寄主植物
7.1.2 蚜蟲收集與RNA提取
7.1.3 RNA-seq文庫構(gòu)建
7.1.4 轉(zhuǎn)錄組的組裝和注釋
7.1.5 基因表達模式分析
7.1.6 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)
7.2 結(jié)果
7.2.1 轉(zhuǎn)錄組組裝和注釋
7.2.2 差異基因鑒定和富集分析
7.2.3 qRT-PCR驗證RNA-Seq結(jié)果
7.3 討論
7.3.1 麥長管蚜生物型分化的分子機制
7.3.2 蚜蟲利用抗性寄主植物的分子機制
第八章 基因表達可塑性在兩個麥長管蚜生物型的分化中的作用分析
8.1 材料與方法
8.1.1 供試蚜蟲與寄主植物
8.1.2 蚜蟲收集與RNA提取
8.1.3 RNA-seq文庫構(gòu)建
8.1.4 轉(zhuǎn)錄組的組裝和注釋
8.1.5 基因表達可塑性分析
8.1.6 MMC(調(diào)制模塊化聚類)分析
8.1.7 基因表達及其可塑性與蚜蟲適應(yīng)性的關(guān)系
8.2 結(jié)果
8.2.1 麥長管蚜生物型1和3的轉(zhuǎn)錄可塑性
8.2.2 基因表達與蚜蟲繁殖力的相關(guān)性
8.2.3 關(guān)鍵基因表達可塑性與重要生活史性狀及其可塑性的相關(guān)性
8.3 討論
第九章 結(jié)論與展望
9.1 全文主要結(jié)論
9.2 研究展望
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷
本文編號:3201243
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:184 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
1.1 昆蟲生物型概述
1.2 各種蚜蟲生物型的分化
1.2.1 大豆蚜
1.2.2 麥二叉蚜
1.2.3 俄羅斯麥蚜
1.2.4.其它蚜蟲
1.3 蚜蟲生物型分化的影響因素和機制
1.3.1 寄主抗性
1.3.2 表型可塑性
1.3.3 生殖方式
1.3.4 取食方式
1.3.5 內(nèi)共生菌
1.3.6 遺傳和分子變異
1.3.7 蚜蟲反防御
1.4 研究目的及意義
第二章 麥長管蚜不同地理種群和不同寄主來源種群的遺傳多樣性及分化
2.1 材料與方法
2.1.1 供試蚜蟲
2.1.2 主要試劑及儀器
2.1.3 試驗方法
2.1.4 數(shù)據(jù)分析
2.2 結(jié)果
2.2.1 微衛(wèi)星位點多態(tài)性分析
2.2.2 各種群的遺傳多樣性
2.2.3 各種群之間的遺傳分化
2.2.4 種群的遺傳結(jié)構(gòu)分析
2.2.5 分子方差分析
2.2.6 地理種群間遺傳分化與地理距離的相關(guān)性分析
2.2.7 地理種群間基因流和各地區(qū)不同寄主來源克隆間的基因流分析
2.3 討論
2.3.1 不同地理種群的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)的差異
2.3.2 不同寄主來源克隆的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)的差異
第三章 麥長管蚜生物型的鑒定
3.1 材料與方法
3.1.1 供試蚜蟲
3.1.2 供試寄主植物
3.1.3 試驗方法
3.1.4 數(shù)據(jù)分析
3.2 結(jié)果
3.2.1 小麥和大麥抗性品種(系)的鑒定
3.2.2 麥長管蚜生物型的鑒定及主成分(PCA)分析
3.2.3 麥長管蚜生物型的地理分布
3.3 討論
第四章 各麥長管蚜生物型對不同寄主植物適合度及選擇行為的差異
4.1 材料與方法
4.1.1 供試蚜蟲
4.1.2 供試寄主植物
4.1.3 試驗方法
4.1.4 數(shù)據(jù)分析
4.2 結(jié)果
4.2.1 生活史性狀
4.2.2 生活史參數(shù)的主成分分析
4.2.3 生活史性狀之間的相關(guān)性分析
4.2.4 不同麥長管蚜生物型對各寄主植物選擇行為差異
4.3 討論
第五章 兩個麥長管蚜生物型在小麥和大麥上生活史和取食行為可塑性的比較
5.1 材料與方法
5.1.1 供試蚜蟲
5.1.2 供試寄主植物
5.1.3 試驗方法
5.1.4 數(shù)據(jù)分析
5.2 結(jié)果
5.2.1 麥長管蚜生物型1和3的生活史性狀可塑性差異
5.2.2 麥長管蚜生物型1和3在大麥和小麥上取食行為上的差異
5.2.3 麥長管蚜生物型1和3取食行為的可塑性
5.2.4 麥長管蚜取食行為及其可塑性之間的獨立性和相關(guān)性
5.2.5 麥長管蚜生物型1和3取食行為可塑性和生活史性狀及其可塑性的相關(guān)性
5.2.6 麥長管蚜生物型1和3取食行為可塑性和相對適合度之間的相關(guān)性
5.3 討論
5.3.1 麥長管蚜生物型1和3在小麥和大麥上的取食行為
5.3.2 麥長管蚜生物型1和3的生活史性狀和取食行為可塑性
第六章 麥長管蚜生物型之間的遺傳分化分析
6.1 基于微衛(wèi)星分子標記的麥長管蚜生物型之間的遺傳分化分析
6.1.1 材料與方法
6.1.2 結(jié)果
6.2 不同麥長管蚜生物型體內(nèi)次級共生菌組成比較
6.2.1 材料與方法
6.2.2 結(jié)果
6.3 討論
6.3.1 不同麥長管蚜生物型之間的遺傳分化
6.3.2 不同麥長管蚜生物型體內(nèi)次級共生菌的組成
第七章 兩個麥長管蚜生物型防御和消化相關(guān)基因表達的比較
7.1 材料與方法
7.1.1 供試蚜蟲與寄主植物
7.1.2 蚜蟲收集與RNA提取
7.1.3 RNA-seq文庫構(gòu)建
7.1.4 轉(zhuǎn)錄組的組裝和注釋
7.1.5 基因表達模式分析
7.1.6 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)
7.2 結(jié)果
7.2.1 轉(zhuǎn)錄組組裝和注釋
7.2.2 差異基因鑒定和富集分析
7.2.3 qRT-PCR驗證RNA-Seq結(jié)果
7.3 討論
7.3.1 麥長管蚜生物型分化的分子機制
7.3.2 蚜蟲利用抗性寄主植物的分子機制
第八章 基因表達可塑性在兩個麥長管蚜生物型的分化中的作用分析
8.1 材料與方法
8.1.1 供試蚜蟲與寄主植物
8.1.2 蚜蟲收集與RNA提取
8.1.3 RNA-seq文庫構(gòu)建
8.1.4 轉(zhuǎn)錄組的組裝和注釋
8.1.5 基因表達可塑性分析
8.1.6 MMC(調(diào)制模塊化聚類)分析
8.1.7 基因表達及其可塑性與蚜蟲適應(yīng)性的關(guān)系
8.2 結(jié)果
8.2.1 麥長管蚜生物型1和3的轉(zhuǎn)錄可塑性
8.2.2 基因表達與蚜蟲繁殖力的相關(guān)性
8.2.3 關(guān)鍵基因表達可塑性與重要生活史性狀及其可塑性的相關(guān)性
8.3 討論
第九章 結(jié)論與展望
9.1 全文主要結(jié)論
9.2 研究展望
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷
本文編號:3201243
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