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《陕西师范大学》 2000年
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稻蝗及其近缘属部分种RAPD多态性及中华稻蝗种群遗传多态性研究

刘波  
【摘要】:RAPD即随机扩增多态性DNA技术是90年代发展起来的一项DNA水平上 的大分子多态检测技术,是建立于PCR(聚合酶链式反应)基础上,利用随 机合成的寡聚核昔酸序列为引物(一般为 10个bp),分别与 DNA的两条单 链结合,在DNA聚合酶的作用下,对基因组的特定区域进行PRC扩增。扩 增的多态性 DNA可通过电泳后片段数目变化来检测,称 RAPD图谱,反映了 基因组相应区域的多态性。RAPD分析的基本假设是用同一引物扩增的DNA 片段(带)如果长度相等,则被视为属同一基因座(即同源)。 大量的研究 证明RAPD具有个体、群体、亚种、种等各层次水平的特异性,并且这种变 异是按孟德尔方式遗传的,因而是一种优良的遗传标记。该技术可用于扩 增从低等到高等各类生物的DNA,并作为遗传标记用于研究种间亲缘关系和 起源进化。由于该技术快速、简便、有效,对材料要求不高、取材少、成 本低,己被广泛应用于分子遗传学、进化遗传学和生物分类学等诸领域, 在昆虫综合分类学研究中也己得到了应用。 本研究将RAPD技术应用于稻蝗及其近缘属的分类学研究中。稻蝗属Qxya Serv.属于直翅目(Orthoptera)斑腿蝗科(Catantopidae),本属昆虫是稻类、甘 蔗、谷类作物的害虫。其分布从巴基斯坦,跨越整个东洋区、中国及原苏 联、澳大利亚等地。在我国稻蝗几乎遍及所有产稻区,为水稻的大害虫, 严重影响水稻的产量。而关于稻蝗及其近缘属的分类系统,不同学者之间 观点有很大差异。本文采用RAPD技术,通过对稻蝗属部分种及其近缘属伪 稻蝗属、板胸蝗属 3属 11种蝗虫及中华稻蝗 6个不同地理种群基因组 DNA 的RAPD带型的比较研究,为在分子水平上探讨这些种的分类地位和亲缘关 亲缘关系,更好地开展分类研究提供实验依据。同时通过RAPD技术在属种 间及种下的应用,探讨该技术在分类上的应用价值及应用范围,为更好地 将RAPD技术用于分类提供依据。 本研究首次建立了稻蝗基因组DNA的提取及RAPD多态性检测方法。对 基因组DNA分子的提取方法不仅适用于稻蝗,而且适用于鳞翅目、蜡蜒目、 直翅目蚌总科及鞘翅目昆虫。经该法提取的DNA分子的质量均可用于RAPD 实验。在此基础上,应用随机引物对稻蝗及其近缘属部分种进行了RAPD多 态性检测,获得随机扩增多态性DNA。研究结果如下:门)同一个体同种引 物的RAPD扩增重复性较好,说明建立的基因组DNA提取方法及RAPD体系 的重复性稳定性是可以肯定的。*)用引物5283对不同种稻蝗DNA分子扩 增的结果显示同种不同个体、不同性别存在差异,但皆小于种间差异。u) 用两条随机5!物S130、5134在3属10种稻蝗间均出现稳定的扩增带,多 态性片段共计45条,经聚类分析,结果支持无齿稻蝗独立为一种,伪稻蝗 属独立为一属的观点,并认为小稻蝗与黄股稻蝗应合并为一个种。门)用5 个引物在中华稻蝗六个不同种群间进行多态性检测,结果认为六个种群可 分为四个地理宗或居群。上述研究结果可以为稻蝗系统学的研究提供新的 基础资料,有助于建立正确和完善的分类体系。
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