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基于线粒体基因的假眼小绿叶蝉遗传多样性研究

李乐  
【摘要】:假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(G the),属半翅目叶蝉科(Hemiptera:Cicadellidae)是我国各大茶区为害最严重的害虫,发生量大,世代多,严重影响了茶叶的产量和品质,造成巨大的经济损失。叶蝉种类很多,是为害茶树的一类重要害虫,在生产上早已普遍引起重视。由于这些种危害的寄主植物种类多,加之叶蝉种类外形特征很相似,仅仅依靠传统的分类学方法难以界定,这就导致在小绿叶蝉为害种上一直存在争议。为了能够准确了解和预测害虫的经济地位和对作物的经济损害能力,必须对有关害虫种类,尤其是具有重要性的种类作出正确鉴定。本文利用对12个不同地理种群的假眼小绿叶蝉的线粒体DNA16S rRNA和COI基因序列进行分析,旨在从分子水平上揭示不同地理种群假眼小绿叶蝉的遗传多样性和种群遗传分化情况。主要研究结果如下: 1.测定了12个不同地理种群的茶树害虫假眼小绿叶蝉、1个外群共103个个体的线粒体DNA16S rRNA基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并构建单倍型进化关系图。结果表明:在获得的假眼小绿叶蝉536bp的序列中A+T含量占76.8%,其中56个核苷酸位点存在变异;100个个体共检测出56种单倍型,单倍型多样性指数(H)为0.971,核苷酸多样性指数(Pi)0.006;12个种群间的平均基因流(Nm)为1.64。总群体的固定系数Fst为0.026;AMOVA分子方差分析结果表明假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部(97.4%)。各地理种群的遗传距离与地理分布不具有直接对应的关系。根据构建的单倍型进化关系网,各地理种群的单倍型呈现一种混杂的分布格局,未显示出与地理分布的一致性。 2.测定了12不同地理种群84个个体假眼小绿叶蝉及近缘种间的的线粒体DNA COI基因部分序列,比较其同源性,并构建NJ和ML分子系统树。结果表明:在获得的假眼小绿叶蝉710bp的序列中A+T含量占70.5%,其中110个核苷酸位点存在变异;84个假眼小绿叶蝉个体共检测出62种单倍型,单倍型多样性指数(H)为0.954,核苷酸多样性指数(Pi)0.053;12个种群间的平均基因流(Nm)为0.92。总群体的固定系数Fst为0.100;AMOVA分子方差分析结果表明假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部(90.0%)。NJ分子系统树显示,假眼小绿叶蝉各地理种群格局总体呈平行关系;其与桃一点斑叶蝉的亲缘关系比葡萄叶蝉远,与青岛葡萄叶蝉的亲缘关系最近。 3.贵州湄潭茶园小绿叶蝉在聚类分析时分成2个分支,由于时间问题没能明确贵州茶园假眼小绿叶蝉出现的明显的分化,还是茶园中存在多种小绿叶蝉共同为害。 总而言之,假眼小绿叶蝉不同地理种群之间差异不显著。


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