基于线粒体COI及核糖体ITS序列分析的中国尼氏真绥螨自然种群遗传多样性研究

摘要

尼氏真绥螨作为在我国南部广泛分布的捕食螨，是许多种害螨的重要天敌。本研究中，COI和ITS被用来研究尼氏真绥螨10个地理种群间的遗传分化。我们首先检测了中国尼氏自然种群核苷酸变异的水平和模式，探明了这些种群间是否有遗传分化。最后，我们还评价了DNA序列数据研究种群遗传的实用性。主要结论如下:
　　 (1)COI片段长度为658bp，共有46个多态性位点，将全部序列分类为33个单倍型。序列AT碱基含量较高，变化范围为65.4％到66.5％。COI基因的核酸多样性(nucleotidediversity，π)以及单倍型多样性(haplotypediversity，hd)较高，变化范围分别为0.0034到0.0111和0.385到0.809。多样性较高的为重庆(π=0.1111;hd=0.809)和广州种群(π=0.01022;hd=0.788)。Tajima'stest检测显示COI区域没有显著偏离中性平衡。西南种群中重庆拥有最多的单倍型（7个）。单倍型CH29分布频率最高，分布于五个种群。有单倍型与种群的特异性分布现象（单倍型CH02和CH03仅分布于成都种群，CH06和CH07仅分布于广州种群）。COI单倍型网状分支图比ITS复杂。
　　 (2)从145个样品成功扩增出了ITS，片段长度有648和649bp两种，共有16个多态性性位点，其中9个为转换（transition），6个为颠换(transversion)，1个位点为缺失(indel)，将全部序列分为16个单倍型，其中有11个为私有单倍型。ITS序列总体的核酸多样性(nucleotidediversity，π)为0.00136。广州种群的ITS遗传多样性较低，只有1个单倍型被发现。成都种群的ITS遗传多样性较高(π=0.00185，hd=0.803)。Tajima'stest检测显示ITS区域负显著偏离中性平衡（Tajima'sD:-1.77962，P＜0.05）。IH02分布于所有种群，频率最高。有些单倍型只分布于特定种群，如IH05只分布于韶关种群，IH09、IH10、IH15只分布于成都种群。成都种群是异质性最高的种群，拥有6个单倍型。南宁和长沙种群次之，分别具有5个单倍型。ITS单倍型的网状图较为简单。单倍型间最多的碱基差异为2个。
　　 (3)多数种群间的FST值显示种群差异显著。COI区域的种群间的FST值变化区间是-0.03858（武汉-南平）到0.71485（成都-韶关）。ITS区域的种群间的FST值变化区间是-0.04776（南平-长沙）到0.42424（南平-广州）。从COI序列得到的FST值明显高于ITS。在长沙、武汉、南平种群间没有显著性差异（除了武汉-长沙，基于COI序列）。在COI区域，种群间的FST/(1-FST)值与地理距离显著正相关(r=0.303，P=0.047)，而ITS种群间FST/(1-FST)与地理距离没有显著相关性(ITS:r=0.011，P=0.441)。我们对比了基于COI和ITS序列的NJ法构建的进化树和PCA分析结果(COI:PC1=33.74％，PC2=21.74％;ITS:PC1=74.53％，PC2=15.84％)，显示尼氏真绥螨在中国拥有至少3个分支。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 尼氏真绥螨的研究概况

1．1．1 形态描述

1．1．2 生物学及生态学研究

1．1．3 抗药性研究

1．1．4 释放应用研究

1．1．5 待解决的问题

1．2 遗传多样性对捕食螨研究的意义

1．2．1 遗传多样性概述

1．2．2 遗传多样性产生的基础

1．2．3 种群遗传多样性的研究方法

1．2．4 种群遗传多样性对尼氏真绥螨研究的意义

1．3 线粒体DNA在遗传多样性和进化研究中的应用

1．3．1 线粒体基因的组成

1．3．2 线粒体基因的特点

1．3．3 线粒体基因的应用

1．4 核糖体DNA在遗传多样性和进化研究中的应用

1．4．1 核糖体基因的组成

1．4．2 核糖体基因的特点

1．4．3 核糖体基因的应用

1．5 本研究的目的与意义

第二章 材料和方法

2．1 供试材料

2．2 基因组总DNA的提取、浓度和质量的检测

2．3 PCR扩增

2．4 PCR检测

2．4．1 PCR产物质量检测

2．4．2 PCR产物回收

2．5 连接转化

2．6 序列测定

2．7 数据处理

2．7．1 序列分析

2．7．2 单倍型分析

2．7．3 种群分析

第三章 中国尼氏真绥螨的线粒体COI序列遗传多样性及其系统进化

3．1 材料与方法

3．2 结果与分析

3．2．1 COI序列分析

3．2．2 COI的单倍型多样性及其系统进化关系

3．3 讨论

第四章 中国尼氏真绥螨的核糖体ITS序列遗传多样性及其系统进化

4．1 材料与方法

4．2 结果与分析

4．2．1 ITS序列分析

4．2．2 ITS的单倍型多样性及其系统进化关系

4．3 讨论

第五章 基于COI及ITS序列的中国尼氏真绥螨种群遗传分化及其聚类关系

5．1 材料与方法

5．2 结果与分析

5．2．1 COI序列反映的中国尼氏真绥螨种群遗传分化及其聚类关系

5．2．2 ITS序列反映的中国尼氏真绥螨种群遗传分化及其聚类关系

5．3 讨论

5．3．1 尼氏真绥螨的种群分化程度较大

5．3．2 种群分化较大主要因为地理隔离

5．3．3 种群聚类关系

全文总结

参考文献

学术论文发表情况

致谢