本文關(guān)鍵詞：南京市白紋伊蚊種群遺傳學(xué)研究

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【摘要】：白紋伊蚊(Aedes albopictus)屬雙翅目,蚊科,伊蚊屬(Aedes),是中國(guó)常見蚊種之一。白紋伊蚊分布廣,南起海南島,北至沈陽(yáng)、大連市,西至隴縣和寶雞市,西南至西藏自治區(qū),向東大部分地區(qū)均有分布,以北緯30℃以南最為常見。白紋伊蚊是登革熱、黃熱病、基孔肯雅熱、西尼羅熱等病毒傳播的重要媒介蚊蟲。當(dāng)前,由于登革熱及登革出血熱尚無特效藥物和疫苗,控制登革熱傳播媒介白紋伊蚊是防治登革熱的主要手段。防治白紋伊蚊的方法主要包括化學(xué)防治和環(huán)境治理。通過蚊蟲防治措施的實(shí)施,可以降低白紋伊蚊的種群數(shù)量,同時(shí)也會(huì)影響白紋伊蚊的種群遺傳結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響一個(gè)地區(qū)白紋伊蚊的種群密度、分布和擴(kuò)散,因此深入研究一個(gè)地區(qū)內(nèi)白紋伊蚊種群遺傳結(jié)構(gòu)是蚊蟲防治的基礎(chǔ)。我國(guó)一般情況下以“標(biāo)本兼治,治本清源”為原則,以環(huán)境治理、消除孳生地為主的綜合防治措施防治白紋伊蚊。大量的滅蚊行動(dòng)使白紋伊蚊的孳生地被清除,使其孳生地不連續(xù),導(dǎo)致白紋伊蚊的生境不連續(xù)分布,使之破碎化。孳生地的不連續(xù)影響白紋伊蚊種群的擴(kuò)散和自由交配,近親繁殖和遺傳漂變潛在的可能性增加,種群的遺傳多樣性下降,影響到物種的存活和進(jìn)化潛力。蚊蟲防治措施是影響白紋伊蚊種群遺傳結(jié)構(gòu)的人為干擾因素,同時(shí)Wolbachia感染也是影響白紋伊蚊種群遺傳結(jié)構(gòu)的重要生物因素。Wolbachia是立克次體微生物,廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi),能引起寄主的遺傳結(jié)構(gòu)改變。胞質(zhì)不融合作用使感染不同類型Wolbachia的白紋伊蚊不能產(chǎn)生可育后代,使白紋伊蚊種群基因交流受阻,影響白紋伊蚊的種群遺傳結(jié)構(gòu)。在我國(guó)蟲媒病的爆發(fā)時(shí)有發(fā)生,為控制疫情流行,迅速降低成蚊密度,化學(xué)防治是必不可少的手段。衛(wèi)生殺蟲劑大量、持續(xù)的使用,導(dǎo)致媒介蚊蟲已經(jīng)產(chǎn)生了很高的抗性。蚊蟲抗藥性機(jī)理主要包括兩個(gè)方面:代謝解毒和靶標(biāo)敏感性下降。代謝抗藥性主要包括多功能氧化酶、乙酰膽堿酯酶、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶和羧酸酯酶等酶活性升高。靶標(biāo)抗性是指由于殺蟲劑作用靶標(biāo)敏感度降低而產(chǎn)生的抗性,殺蟲劑作用的靶標(biāo)主要有:神經(jīng)軸突鈉離子通道、乙酰膽堿酯酶等。本研究以江蘇省南京市為例,以一個(gè)城市地理區(qū)劃范圍內(nèi)白紋伊蚊為研究對(duì)象。研究白紋伊蚊的孳生地、種群密度和種群遺傳結(jié)構(gòu),分析代謝抗性和抗性靶標(biāo)與對(duì)殺蟲劑抗性的關(guān)系,探討孳生地破碎化與Wolbachia感染對(duì)白紋伊蚊種群遺傳學(xué)的影響,為控制白紋伊蚊密度提供理論依據(jù)。本研究結(jié)果如下:1.白紋伊蚊自然種群密度的調(diào)查結(jié)果:2013年7~9月共采集江蘇省南京市29個(gè)種群白紋伊蚊,共調(diào)查各種容器1651個(gè),陽(yáng)性容器696個(gè)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室形態(tài)學(xué)和COⅠ序列鑒定全部為白紋伊蚊。分析白紋伊蚊幼蟲密度與孳生地點(diǎn)類型、容器顏色、容器大小、容器材質(zhì)的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)孳生密度僅與孳生容器顏色有關(guān),和其它因素?zé)o關(guān)。2.本研究的9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn),平均等位基因?yàn)?.3265,平均多態(tài)信息含量為0.56,平均期望雜合度為0.605,一方面說明這9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)所提供的多態(tài)性信息含量較為豐富且基因頻率分布較為均勻,用其分析遺傳多樣性具有較高的有效性和可靠性,另一方面也說明本研究的樣本量較為充分。觀測(cè)雜合度除ZW種群和SQ種群外均低于期望雜合度,說明所研究的17個(gè)白紋伊蚊種群具有較高的基因一致度。3.哈迪溫伯格平衡檢驗(yàn)結(jié)果表明所有種群中均有微衛(wèi)星位點(diǎn)偏離哈溫平衡,這些位點(diǎn)偏離哈迪溫伯格平衡可能是種群內(nèi)Wolbachia感染情況的不同,CI作用使群體內(nèi)個(gè)體近交嚴(yán)重引起的,以及由于以治本清源為目的的大量滅蚊行動(dòng)等人為原因和高溫、降雨量的減少等自然原因,造成其孳生地不連續(xù),導(dǎo)致白紋伊蚊種群不夠大,各種群內(nèi)近親交配。4.本研究的9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的17個(gè)種群的固定指數(shù)為0.013~0.141,群體平均固定指數(shù)為0.043,說明群體間隨機(jī)交配程度較高,遺傳分化不明顯;遺傳分化系數(shù)在0.02~0.132之間,平均遺傳分化系數(shù)為0.04,表明這17個(gè)白紋伊蚊種群間有輕度遺傳分化。Nei氏遺傳距離和基因流結(jié)果也顯示各種群遺傳分化較低。5.本研究的結(jié)果顯示17個(gè)白紋伊蚊種群并沒有明顯的遺傳多樣性降低的趨勢(shì),表明生境破碎化和Wolbachia的CI作用對(duì)白紋伊蚊的遺傳分化沒有明顯的影響。對(duì)17個(gè)種群群體間遺傳距離和地理距離進(jìn)行Mantel檢驗(yàn),結(jié)果表明為二者之間沒有相關(guān)性。6.白紋伊蚊感染W(wǎng)olbachia的Wsp基因序列結(jié)果:對(duì)29個(gè)白紋伊蚊種群進(jìn)行Wolbachia感染檢測(cè),僅寧泉北苑種群沒有感染,其他種群均存在不同程度的感染,感染率為40%~100%。分析Wolbachia A大組和B大組測(cè)序結(jié)果,發(fā)現(xiàn)每個(gè)種群均存在超感現(xiàn)象;隨機(jī)選擇使用通用引物檢測(cè)Wolbachia感染的測(cè)序結(jié)果進(jìn)化分析,發(fā)現(xiàn)明顯分為2類,說明可能感染不同類型的Wolbachia;隨機(jī)選擇每個(gè)種群中感染W(wǎng)olbachia A大組和B大組的兩個(gè)樣本進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)Wolbachia A大組和B大組的序列基本都聚為一類,說明南京白紋伊蚊種群感染W(wǎng)olbachia A大組和B大組的某一種Wolbachia類型,不是A大組或B大組的某幾種Wolbachia類型。7.白紋伊蚊對(duì)常用殺蟲劑抗藥性測(cè)定結(jié)果:本實(shí)驗(yàn)室選擇殘殺威、毒死蜱、氯菊酯和溴氰菊酯作為實(shí)驗(yàn)用藥對(duì)其幼蟲進(jìn)行抗藥性測(cè)定,對(duì)殘殺威抗藥性倍數(shù)為2.18~5.93倍,對(duì)毒死蜱抗藥性倍數(shù)為1.23~2.4倍,對(duì)氯菊酯抗藥性為1.75~9.32倍,對(duì)溴氰菊酯抗藥性為3.03~25.83倍,并且溴氰菊酯和氯菊酯抗藥性存在線性相關(guān)。8.白紋伊蚊生化檢測(cè)結(jié)果:分析白紋伊蚊對(duì)殺蟲劑抗藥性和Ach E、EST和GST三種代謝活性相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)殘殺威LC50與EST活性、GST活性成線性相關(guān),毒死蜱LC50和GST活性成線性相關(guān),其他無相關(guān)性;對(duì)細(xì)胞色素P450基因拷貝數(shù)與對(duì)不同殺蟲劑的LC 50值之間進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)其基因表達(dá)量的差異與對(duì)殺蟲劑的抗藥性沒有相關(guān)性。9.抗藥性基因研究結(jié)果:成功克隆鈉離子通道基因全長(zhǎng)和乙酰膽堿酯酶基因全長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)鈉離子通道基因氨基酸序列1998位點(diǎn)發(fā)生突變,可能與對(duì)溴氰菊酯抗藥性有關(guān);鈉離子通道基因上存在的可變剪接,可能與抗藥性相關(guān);序列沒有發(fā)現(xiàn)乙酰膽堿酯酶基因突變。
【關(guān)鍵詞】：白紋伊蚊 抗性 微衛(wèi)星 遺傳分化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R384.1
【目錄】：

• 摘要4-7
• 英文摘要7-11
• 前言11-14
• 實(shí)驗(yàn)材料與方法14-31
• 1. 實(shí)驗(yàn)材料14-17
• 1.1 供試蚊蟲14
• 1.2 主要試劑14-16
• 1.3 主要儀器16-17
• 2. 試驗(yàn)方法17-31
• 2.1 蚊蟲野外采集17-18
• 2.2 蚊蟲基因組DNA提取18
• 2.3 白紋伊蚊的鑒定18-20
• 2.4 微衛(wèi)星多態(tài)位點(diǎn)分析20-23
• 2.5 Wolbachia的PCR檢測(cè)和Wsp基因片段的測(cè)序23-24
• 2.6 生物抗藥性測(cè)定24
• 2.7 生化測(cè)定24-26
• 2.8 白紋伊蚊細(xì)胞色素P450基因的定量分析26-27
• 2.9 白紋伊蚊乙酰膽堿酯酶基因全長(zhǎng)的克隆27-29
• 2.10白紋伊蚊鈉通道基因全長(zhǎng)的克隆29
• 2.11白紋伊蚊鈉通道基因突變頻率的測(cè)定29-31
• 結(jié)果31-81
• 3.1 南京市白紋伊蚊自然種群密度的調(diào)查結(jié)果31-36
• 3.2 南京白紋伊蚊微衛(wèi)星DNA遺傳多樣性分析結(jié)果36-51
• 3.3 白紋伊蚊感染W(wǎng)olbachia的Wsp基因序列結(jié)果51-67
• 3.4 白紋伊蚊對(duì)常用殺蟲劑抗藥性測(cè)定結(jié)果及交互抗性結(jié)果67-71
• 3.5 南京白紋伊蚊生化檢測(cè)結(jié)果71-76
• 3.6 白紋伊蚊鈉離子通道基因的研究76-79
• 3.7 白紋伊蚊乙酰膽堿酯酶基因的研究79-81
• 討論81-88
• 4.1 白紋伊蚊遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析81-83
• 4.2 南京白紋伊蚊感染W(wǎng)olbachia的研究83-84
• 4.3 白紋伊蚊對(duì)常用殺蟲劑的抗藥性84-85
• 4.4 代謝抗性與靶標(biāo)抗性的研究85-86
• 4.5 生境破碎化和Wolbachia感染對(duì)白紋伊蚊種群遺傳結(jié)構(gòu)的影響86-88
• 結(jié)論88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 綜述94-102
• 參考文獻(xiàn)99-102
• 致謝102-103
• 附件一103-106
• 附件二106-12

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本文編號(hào)：950543