【摘 要】
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麦长管蚜(Sitobion avenae)和禾谷縊管蚜(Rhopolosiphum padi),均属半翅目(Hemiptera),蚜科(Aphididae),二者通常混合发生,是危害我国小麦生产的重要害虫。本文首次采用微卫星分子标记和mtDNA-COI标记相结合的方法,对我国麦长管蚜和禾谷缢管蚜的地理种群进行遗传结构分析。1、使用微卫星分子标记技术对采集的7个麦长管蚜地理种群进行遗传结构分析。结果
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麦长管蚜(Sitobion avenae)和禾谷縊管蚜(Rhopolosiphum padi),均属半翅目(Hemiptera),蚜科(Aphididae),二者通常混合发生,是危害我国小麦生产的重要害虫。本文首次采用微卫星分子标记和mtDNA-COI标记相结合的方法,对我国麦长管蚜和禾谷缢管蚜的地理种群进行遗传结构分析。1、使用微卫星分子标记技术对采集的7个麦长管蚜地理种群进行遗传结构分析。结果表明,河南、山东和江苏三个种群表现出高水平的基因和基因型多样性;相反,河北和北京两种群的基因多样性程度最低。整体来看,我国麦长管蚜呈现高度的遗传分化。其中湖北种群与其它所有种群间都存在极高水平的遗传分化;北京和河北、河南和山东之间的遗传分化程度较低,表明这些种群间有频繁的基因流。Mantel检测结果显示,种群间的遗传分化与种群间的地理距离间呈显著的正相关关系。遗传结构分析表明,7个麦长管蚜地理种群被分为4个组:i)湖北;(ii)山西;(iii)北京和河北;(iv)山东、河南和江苏。2、使用mtDNA-COI基因对麦长管蚜地理种群的种群结构进行分析。结果表明平均核酸多样度为0.3%,单倍型多样性为0.456,线粒体COI基因碱基A+T含量为76.5%,存在明显的A+T偏好性;本研究中共发现了 13个单倍型,单倍型H1_Sa分布最为广泛,单倍型H12Sa是湖北种群特有的基因型,其单倍型频率达到了 93.1%;AMOVA结果显示,我国的麦长管蚜种群的遗传分化程度呈现极度分化FST=0.4604。种群分化分析结果显示,湖北种群与其它种群间呈现显著的遗传分化;北京、河北、江苏和山东种群间分化不显著。3、使用微卫星分子标记技术对采集的8个禾谷缢管蚜地理种群进行遗传结构分析。研究结果表明我国禾谷缢管蚜种群存在高度的遗传多样性和遗传分化。其中高原种群西藏和云南种群与其它种群间的存在高度的遗传分化;北京、河北和山东三种群间的遗传分化程度很低,基因流发生频繁;Mantel检测结果显示种群间的遗传分化与种群间的地理距离之间呈显著的正相关性。种群遗传结构分析结果显示,8个禾谷缢管蚜地理种群被分成6组:1)北京、河北和山东;2)河南;3)江苏;4)湖北;5)云南;6)西藏。4、使用mtDNA-COI基因对禾谷缢管蚜地理种群的的种群结构进行分析。结果表明平均核酸多样度为0.05%,单倍型多样性为0.224,线粒体COI基因碱基含量存在明显的A+T偏好性,A+T含量为75.1%;本研究中共发现了 10个单倍型,单倍型HlSa分布最为广泛;北京、河北和山东三个种群中只检测到单倍型HlRp;单倍型H3Rp为湖北和河南两种群所共享;单倍型H6Rp为湖北和江苏所共享;AMOVA结果显示,我国的禾谷缢管蚜种群的遗传分化程度很低FST=0.0540。总之,本文明确了我国两种麦蚜种群的遗传多样性、种群遗传分化和遗传结构,对研究我国麦蚜种群遗传分化和抗性麦蚜的传播规律的研究具有重要理论和实践意义。本文的第二部分研究内容是以家蝇为研究对象,对G蛋白偶联受体(GPCRs)对细胞色素P450的调控作用进行研究。本研究从家蝇抗性品系ALHF中筛选出两个表达量上调的GPCR基因,其中基因ALHF02706.g1581被定位到家蝇的2号染色体上。两个GPCR基因在转基因果蝇中的过表达使果蝇的抗性水平显著提高。基因ALHF02706.g1581的过表达,促使P450基因cyp12dl、cyp6a2和cyp6a 的上调;基因 ALHF04422.g2918 的过表达,则促使 P450 基因cyp6a2和cyp6gl的表达水平上调。
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