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大豆蚜,Aphis glycines Matsumura是栽培大豆的主要害虫之一,属于半翅目蚜科(Hemipter a:Aphididae),通过刺吸植物吸取汁液引发植株矮化、节间缩短、叶片卷曲等症状,严重时造成植株死亡、种子产量下降、降低产油品质和经济损失。了解各地理种群间的亲缘关系,分析大豆蚜种群遗传变异程度、种群遗传多样性,揭示大豆蚜不同地理种群历史发生发展规律,探索大豆蚜物种进化,对有效防治大豆蚜具有重要的理论和实际意义。本文选取两个常用的线粒体DNA(mtDNA)基因CO II、Cyt b为对象,采用系统发育分析、分子方差分析、单倍型网络图、遗传距离、分子生物地理学分析、遗传变异与分化参数分析等多种生物信息学相关的研究方法,对采自我国大豆蚜虫害较重的14个地理区的大豆蚜进行了研究分析,主要研究结果如下:(1)采用PCR方法扩增出了14个大豆蚜地理种群的627个个体的2个线粒体DNA片段(CO II,Cyt b),所获得的基因片段的长度分别为:673bp、900bp。通过分析他们的基因片段,共获得了7个COII基因单倍型、13个Cyt b基因单倍型。(2)利用DnaSP5.0软件和MEGA5.0软件对mtDNA基因CO II、Cyt b的片段序列进行分析,结果显示碱基组成呈现A/T偏倚性,符合线粒体的组成特点,变异位点数分别是12个和20个,遗传变异率分别为1.78%和2.22%,平均单倍型多样度(Hd)分别为0.479和0.558,平均核苷酸多样度(Pi)为0.00166和0.00107,Fu’s Fs检验和Tajima’s D检验结果均不显著(P>0.1),说明我国大豆蚜种群在近阶段历史时期没有经历种群突然扩张,分析结果显示大豆蚜遗传多样性水平不高,遗传分化程度较小。(3)利用已经检测出的单倍型,采用MEGA5.0软件中的Kimura 2-Parameter模型邻接法(Neighbor-joining,NJ)以棉蚜Aphis gossypii为外群分别构建大豆蚜分子系统发育树,结果均显示各个单倍型聚为一支且与外群分开。运用Network 4.6软件分析各基因获得的所有序列绘制单倍型中介网络图,结果显示单倍型的分布与其所在地理种群间不存在明显的对应关系,各基因单倍型交织混杂的分布在系统发育树和中介网络图中,没有按照地理区域结构聚集在一起,尚未形成明显的系统地理谱系。(4)利用Arlequin 3.5.1.2软件对两个线粒体基因CO II、Cyt b进行分子变异方差分析(AMOVA),结果均表明种群的遗传变异主要来自种群内部(种群内遗传变异分别为80.15%,81.03%),而种群间变异较低。两个mt DNA的总种群(Nm=2.019,Nm=2.135)、各种群间的基因流均大于1,说明不同地理种群间基因交流较频繁,大豆蚜可通过迁飞、动植物运动、人为因素或者其他方式进行基因间的交流,不会因地理隔绝而发生巨大差异。(5)选用TFPGA软件进行Mantel相关性检验分析种群间的遗传距离与地理距离之间的关系,结果R=0.1717,P>0.05,说明两者间无线性相关性,地理隔离并未影响种群间的基因交流,也不能解释种群间的遗传分化。采用MEGA5.0计算遗传距离,结果发现遗传距离没有按照经度或者纬度进行单方向的移动,同样说明此观点。