优秀研究生学位论文题录展示

红火蚁地理种群的遗传多态性研究

专 业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 红火蚁 地理种群 遗传多样性 微卫星技术
分类号: Q963
形 态: 共 90 页 约 58,950 个字 约 2.82 M内容
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内容摘要


红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种危害严重的农业和卫生害虫,主要表现在取食农作物、叮咬人体、危害公共设施,且有很强的繁殖力和攻击性,已经成为我国的进境检疫重点对象。

近年来利用分子生物学方法对红火蚁的种群遗传多样性和起源扩散方面的研究成为热点。

本文以红火蚁地理种群作为研究对象,以线粒体DNACO I基因部分序列和微卫星DNA序列作为分子标记,分别从核外DNA和核DNA标记,编码蛋白DNA和非编码蛋白DNA标记等多个角度研究了红火蚁种群的遗传多样性水平、遗传分化水平以及系统发育水平。

初步探讨了红火蚁的起源、扩散和传播。

主要研究归纳为以下几点:

1.以线粒体DNACO I基因的一段长约900bp的片段作为标记,对口岸截获和当地采集的澳大利亚、德国、法国、英国、荷兰、马来西亚、台湾、印度、香港、印度尼西亚、莫桑比克、巴拉圭、阿根廷、加拿大、美国、南沙、中山、东莞、深圳、惠州、吴川、广州的22个红火蚁种群的119个个体的DNA序列进行分析。

序列的保守位点为724个,变异位点为120个,简约信息位点为73个,A和T的含量明显高于C和G的含量,A+T的平均含量为69.5%,表现出明显的AT偏倚特征,平均转换与颠换比率为3.6。

2.红火蚁22个种群的119个个体共出现了40种单倍型,其中3种单倍型为群间共享单倍型,记为A、B和C。

3个群间共享单倍型的共享个体有82个,占全部个体的68.9%。

从系统进化关系上看,共享单倍型A和B聚为一支,包括了截获和采集的大洋洲、欧洲、亚洲、非洲、南美洲、北美洲和中国广东省的种群。

共享单倍型C与截获的印度、阿根廷、中国的香港,当地采集广东省的深圳、吴川种群聚为一支。

3.通过单倍型多样度Hd、平均碱基差异数K、核苷酸多样性Pi和群内遗传距离等参数来衡量红火蚁的遗传多样性水平,其总体值分别为0.6870、13.6238、0.0167、0.0176。

南美洲种群、亚洲除印度尼西亚以外以上各参数的值普遍高于其他地区,多样性较其他地区丰富。

22个地理种群的遗传距离在0-0.0669之间,总体的分化系数Fst值为0.4047,每代迁入有效个体数Nm为0.3700,表明总体上分化程度显著,极度分化为阿根廷、深圳、吴川区系和非阿根廷、深圳、吴川区系,两大区系之间的基因交流极度贫乏。

4.在22个种群的基础上加入6个截获参考样本,分别为:

巴布亚新几内亚、所罗门群岛、西班牙、泰国、哥伦比亚、巴西。

28个红火蚁地理种群进行聚类分析,形成了两大主支,一支包括阿根廷、深圳、巴西和吴川种群,其中吴川与巴西种群的关系最为密切。

另外一个主枝层次比较复杂。

包括澳大利亚、巴布亚新几内亚、所罗门群岛、德国、法国、西班牙、英国、荷兰、台湾、泰国、印度尼西亚、香港、马来西亚、莫桑比克、巴拉圭、哥伦比亚、南沙、惠州、东莞、中山和广州。

5.对口岸截获和当地采集的澳大利亚、德国、马来西亚、莫桑比克、台湾、香港、英国、泰国、印度、印度尼西亚、法国、哥伦比亚、荷兰、巴拉圭、加拿大、美国、南沙、中山、东莞、深圳、惠州、吴川和广州23个种群139个个体的红火蚁的7个微卫星位点进行扩增,总共测得43个等位基因,平均每个位点6.14个。

观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、表观杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Shannon信息指数(I)、Nei’s基因多样性指数、多态信息含量PIC的平均值分别为6.1429、3.3102、0.9116、0.6935、1.3459、0.6910、0.6399,多态性水平较高。

6.在7个微卫星位点中Fst的平均值为0.1281,Nm的平均值为1.7016,遗传相似度I在0.4171-0.9640之间,遗传距离D在0.0367-0.9640之间,种群间遗传分化水平处于中等水平。

对22个红火蚁地理种群进行聚类分析,深圳、吴川与印度聚为一个支系,其余的种群包括香港、印度尼西亚、荷兰、大洋洲的澳大利亚,欧洲的英国、法国、德国,亚洲的台湾、马来西亚、泰国,北美洲的加拿大和美国,南美洲的哥伦比亚、巴拉圭,非洲的莫桑比克,中国广东省的惠州、广州、中山、南沙、东莞,聚为另外一个支系。

结果与CO I基因的分析结果基本一致..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:本文常用缩写词及中英文对照
1前言
1.1红火蚁是具有重要经济生态意义的检疫性昆虫
1.1.1攻击人类,危害人类健康甚至生命
1.1.2破坏生态平衡
1.1.3危害农业生产
1.2我国在红火蚁检疫鉴定上面临的新挑战
1.3红火蚁的分子生物学研究
1.3.1基于线粒体DNACOⅠ基因的分析
1.3.2基于微卫星的分析
1.4选题依据
2基于线粒体DNACO Ⅰ基因标记的红火蚁地理种群多态性分析
2.1材料和方法
2.1.1供试虫源
2.1.2引物
2.1.3仪器试剂
2.1.4试验方法
2.2结果与分析
2.2.1 PCR产物检测结果
2.2.2红火蚁CO Ⅰ基因的序列分析
2.2.3红火蚁CO Ⅰ基因的单倍型分析
2.2.4红火蚁种群遗传结构分析
2.2.5种群间的遗传分化及基因流
2.2.6基于CO Ⅰ基因红火蚁的系统发育树的构建和分析
2.3本章小结
2.3.1红火蚁CO Ⅰ基因的序列分析
2.3.2红火蚁CO Ⅰ基因序列的单倍型特征
2.3.3红火蚁种群的遗传多样性
2.2.4红火蚁种群间的遗传距离
2.2.5红火蚁种群间遗传分化及基因流
2.2.6红火蚁基于CO Ⅰ基因的系统发育树
3基于微卫星标记的红火蚁地理种群多态性分析
3.1材料和方法
3.1.1供试虫源
3.1.2仪器试剂
3.1.3实验方法
3.2结果与分析
3.2.1微卫星PCR扩增产物的PAGE检测
3.2.2红火蚁种群遗传多态性分析
3.2.3红火蚁的地理种群遗传分化
3.2.4红火蚁种群系统发育树的构建和分析
3.3本章小节
3.3.1 7个微卫星位点遗传多样性分析
3.3.2 23个种群在7个微卫星位点遗传多态性分析
3.3.3红火蚁种群在7个微卫星位点上的遗传分化水平
3.3.4红火蚁种群间的遗传距离及其遗传相似度
3.3.5红火蚁种群的聚类关系
4结论和讨论
4.1结论
4.1.1基于CO Ⅰ基因序列的红火蚁地理种群遗传多态性分析结果
4.1.2基于微卫星标记的红火蚁地理种群遗传多态性分析结果
4.1.3基于CO Ⅰ基因和微卫星标记的红火蚁种群遗传多态性的比较分析
4.2讨论
4.2.1红火蚁的起源、扩散和传播
4.2.2实验有待解决的几个问题
参考文献
附录红火蚁COⅠ部分序列排序图

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中图分类: > Q963 > 生物科学 > 昆虫学 > 昆虫遗传学

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