發(fā)布時(shí)間：2017-12-09 06:28

  本文關(guān)鍵詞：蠟蚧科昆蟲分子鑒定及其與扁角跳小蜂的協(xié)同系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： DNA條形碼 扁角跳小蜂 蠟蚧 巢式PCR 協(xié)同系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系

【摘要】：蠟蚧科Coccidae (Hemiptera:Coccoidea),也被稱為軟蚧,是蚧總科第三大科,包括169屬1150種。蠟蚧科昆蟲是一類具有嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)危害的害蟲,遍布世界各地,主要危害農(nóng)作物和園林植物。然而,由于它們?nèi)鄙僖鬃R(shí)別的形態(tài)特征,軟蚧的鑒定一直相當(dāng)困難。軟蚧嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危害和檢疫上迫切的要求促使需要一種快速而可信的鑒定方法。DNA條形碼(DNA barcoding)技術(shù)成為一個(gè)理想的快速準(zhǔn)確鑒定軟蚧的工具。在這篇論文中,DNA條形碼技術(shù)被使用來(lái)鑒定軟蚧,主要結(jié)果如下。(1)利用線粒體COI序列和核糖體28S序列準(zhǔn)確鑒定采集自中國(guó)20個(gè)不同地點(diǎn)蠟蚧科蠟蚧屬的六種蠟蚧：佛州龜蠟蚧Ceroplastes floridensis Comstock、日本龜蠟蚧C.japonicus Green、角蠟蚧C. ceriferus (Fabricius)、偽角蠟蚧C. pseudoceriferus Green、紅蠟蚧C. rubens Maskell和昆明龜蠟蚧C. kunmingensis (Tang Xie)。低濃度的GC含量被發(fā)現(xiàn)在所有種類的COI數(shù)據(jù)中,平均值為20.4%。種間遺傳距離(K2P)平均值為12.19%,而種內(nèi)的平均差異只有0.42%。在COI鄰接法構(gòu)建的(NJ)樹中,全部112個(gè)樣本形成了6個(gè)清晰的單系分支。除了兩個(gè)近緣種(角蠟蚧和偽角蠟蚧)在一個(gè)分枝上,依據(jù)28S數(shù)據(jù)構(gòu)建的NJ樹也展示了幾乎一樣的結(jié)果。(2)從36種常見軟蚧中獲得了340個(gè)個(gè)體樣本的線粒體COI基因和核糖體28S基因序列。以基于距離的方法Distance-based methods包括Best Match和Automated Barcode Gap Discovery (ABGD)、基于樹的方法tree-based methods、Klee diagrams以及general mixed Yule coalescent (GMYC)評(píng)估DNA條形碼的鑒定成功率。Best match法展示了COI基因和28S基因的鑒定成功率分別達(dá)到了100%和95.52%。COI和28S基因的平均種間遺傳距離分別為19.81%和20.38%。COI和28S基因的種內(nèi)遺傳距離分別為0.56%和0.07%。對(duì)于COl基因,多種方法(ABGD、Klee diagrams和基于樹的方法)的分析結(jié)果與形態(tài)鑒定結(jié)果相同,只有GMYC分析法趨向于分出更多的分子操作分類單元(molecular operational taxonomic units, MOTUs)。此外,基于樹的方法也證實(shí)了即使在低的基因變異情況下,28S基因也能用于區(qū)分蠟蚧科物種。(3)大多數(shù)球堅(jiān)蚧屬Eulecanium Cockerell (Hemiptera:Coccidae)蚧蟲都是危害園林植物和果樹的重要害蟲。兩個(gè)形態(tài)相似種(瘤堅(jiān)大球堅(jiān)蚧E. giganteum Shinji和皺大球蚧E. kuwanai Kanda)主要分布在中國(guó),這兩個(gè)種由于缺少易識(shí)別的形態(tài)特征是非常難鑒定的。利用線粒體COI和核糖體28S基因區(qū)分采自中國(guó)19個(gè)不同地點(diǎn)的這兩個(gè)形態(tài)相似種。瘤堅(jiān)大球堅(jiān)蚧和皺大球蚧的種內(nèi)K2P遺傳距離分別為0.47%和0.32%,而種間的距離為7.23-8.34%�；贑Ol和28S序列構(gòu)建的NJ樹均展示了兩個(gè)清晰沒有重疊的分支。同時(shí),Best Close Match分析結(jié)果反應(yīng)了兩個(gè)基因都有100%的鑒定成功率。這些研究表明基于線粒體CO1和核糖體28S基因的DNA條形碼技術(shù)能有效的區(qū)分軟蚧,并且為軟蚧的分子鑒定提供了大量實(shí)用的例子。尤其在玻片標(biāo)本缺失的情況下,利用DNA診斷技術(shù)鑒定蚧蟲將是非常有效的。本篇論文也描述了一種利用巢式PCR法快速鑒定無(wú)花果蠟蚧C. rusci (Linnaeus)的方法。巢式PCR引物依據(jù)無(wú)花果蠟蚧和其它5種蠟蚧COI條形碼區(qū)域設(shè)計(jì)。一條200bp條帶從分屬于7個(gè)地理種群的96個(gè)無(wú)花果蠟蚧的樣本中成功擴(kuò)增,而另5種蠟蚧(角蠟蚧、佛州龜蠟蚧、日本龜蠟蚧、偽角蠟蚧和紅蠟蚧)并未擴(kuò)增出該條帶。敏感性實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)DNA模板濃度為1.5×10-5ng/ul時(shí)診斷條帶仍能被觀察到,而雌成蟲、一齡若蟲和卵的濃度分別為14.7 ng/μl,6.3 ng/μl和3.0ng/μl。研究表明了利用巢式PCR法能快速準(zhǔn)確的診斷無(wú)花果蠟蚧,并且證實(shí)該方法在植物檢疫工作中具有巨大的潛力。大量關(guān)于寄主與寄生物間協(xié)同系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的研究已經(jīng)被報(bào)道,但是幾乎沒有相關(guān)報(bào)道聚焦于寄生蜂與昆蟲寄主系統(tǒng)。高度的物種分化和寄主�；越�(jīng)常被發(fā)現(xiàn)在扁角跳小蜂Anicetus species中,這暗示著在蚧蟲寄主中也伴隨著物種形成和相互的適應(yīng)。這里,利用基于距離和樹的方法(distance-based和tree-based methods)檢驗(yàn)扁角跳小蜂-蚧蟲體系的進(jìn)化歷史�？傆�(jì)94只扁角跳小蜂個(gè)體(9個(gè)種)和113只蚧蟲個(gè)體(7個(gè)種)采集自中國(guó)14個(gè)省份。利用線粒體CO1基因和核糖體28S基因的DNA序列構(gòu)建它們的系統(tǒng)發(fā)育樹�；诰嚯x法的分析展示了在扁角跳小蜂及其寄主間存在顯著的擬合。而基于樹結(jié)構(gòu)的方法反應(yīng)了只當(dāng)寄主轉(zhuǎn)移事件代價(jià)值被賦予很高時(shí),才表現(xiàn)出顯著擬合信號(hào),暗示大量分選事件存在于寄主與寄生蜂的系統(tǒng)中。該研究基于大量的寄生蜂的飼養(yǎng),為證實(shí)分選事件在該系統(tǒng)中是普遍存在提供了強(qiáng)有力的證據(jù),同時(shí)為扁角跳小蜂寄生蚧蟲的物種進(jìn)化過程提供了新的視野。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S433

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭玉琳,郭秀珍;背刺禾蠟蚧生物學(xué)特性及防治的初步研究[J];昆蟲知識(shí);1986年02期

2 毛平生;吳繁強(qiáng);朱啟東;;茶園白蠟蚧的人工防治與利用[J];蠶桑茶葉通訊;2011年05期

3 樊文瑞;;白蠟蚧的發(fā)生及防治[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2005年24期

4 龐興成;;白蠟蚧生物學(xué)特性及其防治技術(shù)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè);2013年09期

5 曹發(fā)輝;;園林植物害蟲白蠟蚧的識(shí)別與防治[J];農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究;2013年01期

6 徐正會(huì),劉興平,尹成鳳;李緣刺蠟蚧生物學(xué)及防治措施研究[J];西南林學(xué)院學(xué)報(bào);1998年04期

7 袁大興;;甘肅金塔杏球堅(jiān)蚧的發(fā)生與防治方法[J];果樹實(shí)用技術(shù)與信息;2014年01期

8 程桂林;葛泉君;侯忠新;;圖解白蠟蚧[J];安徽林業(yè)科技;2013年01期

9 趙帥;陳哲;;葫蘆島市白蠟蚧的發(fā)生及防治[J];現(xiàn)代園藝;2014年06期

10 劉秋霞;;杏球堅(jiān)蚧的綜合防治[J];中國(guó)花卉盆景;2006年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 鄧捚;蠟蚧科昆蟲分子鑒定及其與扁角跳小蜂的協(xié)同系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1269426