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《南京林业大学》 2004年 硕士论文
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光肩星天牛及其近缘种线粒体DNA COⅠ基因遗传差异及其PCR鉴定试剂盒的研究

林晓佳  
【摘要】:光肩星天牛Anoplophora glabripennis(Motschulsky),是我国分布广泛而且危害非常严重的蛀干害虫。1996年以来,美国相继在纽约、芝加哥和新泽西州等地发现光肩星天牛危害,由于美方认为该虫是从中国传入的,因此于1998年开始对我国输美的货物木质包装(SWPM)实行了更为严厉的检疫措施,这对我国的出口贸易产生了严重影响。鉴于光肩星天牛对中关两国检疫的重要性,经双方商谈决定合作开展“星天牛种间及光肩星天牛种群间分子生物学的研究”课题。本研究为该课题的一部分。 应用PCR直接测序法对15个不同地理来源的光肩星天牛及5个光肩星天牛近缘种共27个样品的线粒体DNA CO Ⅰ基因中一段504 bp的序列成功进行了测序。 从序列分析结果可见,不同地理来源的光肩星天牛样品间存在一定的碱基差异,并呈现出一定的规律。结果表明,美国、韩国与中国的光肩星天牛存在明显标记性差异,说明美国的光肩星天牛已形成自己独有的基因特点,而区别于中国、韩国的光肩星天牛。由此可以推断,美国所发生的光肩星天牛不是从中国传入的。 综合序列碱基差异分析和Bootstrap聚类结果,可将本研究中的光肩星天牛(含黄斑星天牛)样品分为4个种群:美国、韩国、中国北方和中国南方。中国北方种群包括:甘肃、内蒙古、河北、陕西;中国南方种群包括:安徽、江苏、浙江、湖北、河南、山东、宁夏、山西和辽宁。 在所测序列中,光肩星天牛与黄斑星天牛样品间的碱基差异较小,且它们在系统树中全部聚于一分枝中,由此可见,光肩星天牛和黄斑星天牛并未达到种级分类水平,应归为同一个种。 本研究结果显示,光肩星天牛样品与采自重庆的四川星天牛间碱基差异较大,且它们在系统树中位于不同的分枝,这一结果表明,四川星天牛应是一个独立的种。 测序结果表明,光肩星天牛mtDNA CO Ⅰ基因这一片断,在种间差异明显,而在不同地理来源的光肩星天牛(包括黄斑星天牛)间相对保守,具有高度的特异性和稳定性,可用来鉴定光肩星天牛。 根据所测mtDNA CO Ⅰ序列设计了一对光肩星天牛的特异性PCR引物用于光肩星天牛的PCR鉴定。对包括21个不同地理来源的光肩星天牛在内的39个样品进行实验,结果表明所设计的PCR引物具有较高的特异性和灵敏度。根据以上研究结果初步构建了光肩星天牛PCR鉴定试剂盒及其说明书,并获得了专利登记。


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