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小菜蛾(Plutella xylostella)是十字花科蔬菜的主要害虫,每年发生多代、分布广泛、对多种农药产生抗性,每年造成的经济损失达10亿美元。本研究使用ntCOI基因分子标记与ISSR分子标记研究了我国不同地理种群小菜蛾的遗传关系,为小菜蛾的防治提供了重要的生物信息。(1) mtCOI基因扩增产物大小为704bp,该片断基因共检测749个样品的序列。通过比对,检测出各种群中变异位点为1-26个,其中简约信息位点为1-11个。小菜蛾不同地理种群间COI基因的多态性位点(S)为103,单倍型多样性(Hd)为0.9132,核苷酸多样性(Pi)为0.00345,平均核苷酸差异数(k)为2.432。种群间Tajima’s D为-2.37235(P<0.01),差异极显著,进化不遵循中性模型,可认为该序列进化不属于中性突变在自然群体中进行随机遗传漂变的结果。Fu’s检验Fs<0,表明国内小菜蛾种群过去有种群扩张的历史。(2)本研究中749个小菜蛾个体中共发现单体型207个,共享单体型共48个,25个种群拥有各自独享的单倍型,独享单倍型的存在表明这些地理种群之间已呈现出一定程度的遗传分化,但从单倍型构建的NJ分子系统树可见,各个地理种群之间的差异很小。单体型LX1与LX2是我国最常见的单体型。(3)基于统计学简约法的网络分析显示,单体型LX1处于网络中心位置,共享单体型靠近网络中心,独有单体型处在网络的外沿。(4)以小菜蛾基因组DNA为模板,采用L16(45)正交试验设计方法,建立小菜蛾的ISSR最佳反应体系。优化得到的反应体系(20μl):反应体系中Mg2+浓度1.5mmol·L-1Taq DNA聚合酶2.5U、dNTPs浓度0.2μmol·L-1、引物浓度1.25μmol·L-1、模版DNA量20ng。反应程序为:94℃预变性5.0min;94℃变性45.0s,40~61℃(不同引物退火温度各异)退火1.Omin,72℃延伸1.5min,40个循环;72℃延伸10.0min;10℃保存。通过梯度退火试验,确定不同引物的最适退火温度。利用所建立的ISSR-PCR反应体系,获得了清晰,重复性好,多态性高的DNA谱带。(5)本研究从100条ISSR引物中筛选出重复性好、多态性高的5条引物:利用这5条引物对我国8个地区的小菜蛾进行了遗传多样性分析,共扩增出多态性带124条,多态性百分率为100%。利用PopGenl.32软件进行分析,结果显示:8个种群间的基因分化系数(Gst)为0.0439,表明分布在种群间的遗传变异占总遗传变异的4.39%,种群内遗传变异占95.61%,种群间表现出低水平的遗传分化;8个小菜蛾种群间基因流(Nm)值为10.8822,表明种群间存在较强的基因流,遗传相似性很高。有效等位基因数(Ne)为1.3677±0.2308,群体总基因多样性(Ht)值为0.2482±0.0157, Shannon信息指数(I)为0.3999±0.1664。