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紫外诱变下桃蚜生态学反应与遗传变异研究

都二霞  
【摘要】: 桃蚜(Myzus persicae)属同翅目,蚜科,瘤蚜属,是世界上分布最广、危害最大的蚜虫类害虫之一。其生长季节行孤雌生殖,繁殖快且量大,种下分化迅速。影响蚜虫种群遗传多样性因素很多,主要包括寄主选择和环境胁迫。 高强度紫外胁迫对昆虫产生了强烈的选择压力,从而导致了昆虫的遗传分化和基因流动。本文观察了紫外诱变对蚜虫生态遗传学的影响,同时采用生命表等生态学和分子生态学方法,如遗传标记(微卫星和线粒体COⅠ-Ⅱ部分序列分析)和遗传多样性指标(基因多样性和位点多态率),从生态学和分子生态学不同水平测定了不同照射时间(2 h、4 h、6 h)和照射强度(15 W、30 W、45 W)下紫外线诱导桃蚜基因的遗传变异,并根据遗传距离进行聚类分析,主要结果如下: 1.不同紫外线照射时间和照射强度处理对桃蚜F2代的生态学参数均有不同程度的影响,表明紫外线照射处理的当代蚜虫的生态学影响已经遗传给后代。 在2 h处理水平下,15 W强度辐射处理桃蚜种群的内禀增长率最高,达0.265;而后,随着辐射强度的增加,内禀增长率值急剧下降;而在6 h照射时间处理水平下,随着辐射强度的升高,内禀增长率呈现平稳甚至上升趋势;此结果也表明在低剂量辐射下,蚜虫表现出适当的刺激反应,而在高剂量辐射下,蚜虫对辐射的耐受力增加。 2.从扩增的桃蚜基因组大小证实蚜虫基因组大小为21kb左右。且在多次实验摸索的基础上,优化了桃蚜微卫星扩增和mtDNA COⅠ-Ⅱ部分序列特异扩增的反应体系。 3.微卫星引物33.15核心序列、(CAC)5、(GATA)4对诱变桃蚜F2代的扩增图谱呈现出丰富的多态性,其扩增片断大小分别在221-2125 bp、264-1694 bp、407-1923 bp之间。此结果从分子水平证明处理F2代桃蚜的DNA发生了变异,揭示出紫外诱导可遗传的变异,且变异大小是由辐射时间和辐射强度共同决定。 4.遗传多样性指标的方差分析结果表明,对于平均多态位点率,2 h处理是平均多态位点率的临界值,超过2 h, F2代平均多态位点率发生显著变异;对于平均基因多样度,对照与不同时间处理间差异显著;研究结果也表明低剂量紫外照射可增加蚜虫的免疫性,高剂量辐射则导致桃蚜的基因发生变异。


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