基于线粒体COI基因的玉米黄呆蓟马不同地理种群遗传多样性研究

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玉米黄呆蓟马Anaphothrips obscurus(Müller)是缨翅目Thysanoptera蓟马科Thripidae蓟马亚科Thripinae呆蓟马属的物种,在世界范围内广泛分布。该虫在谷类作物上取食繁殖,是中国玉米上的主要害虫之一,会导致植物叶片出现银斑、变形等症状,造成经济损失。本研究采用了来自3个国家(中国、加拿大、印度)共16个省份的玉米黄呆蓟马,搜集并提取了共151条玉米黄呆蓟马的线粒体COI基因序列,比对后截取每条序列长度均为553bp进行单倍型分析、错配分布分析和地理区系分析,并用分析出的不同的单倍型构建了不同地理区域中的玉米黄呆蓟马线粒体COI基因单倍型系统发育树。主要研究结果如下:1.得到共16种单倍型。从世界分布来看,古北区包含的单倍型种类最多;从中国国内的分布来看,东北区包含的单倍型种类最多。单倍型H14、H15和H16为国外特有,单倍型H2、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12为中国国内特有,而单倍型H1、H3、H13为中国和加拿大共有的单倍型。共享单倍型占37.5%,独享单倍型占62.5%。整体序列的单倍型多样度Hd为0.626,核苷酸多样度Pi为0.02580,核苷酸平均差异数K为7.791。2.玉米黄呆蓟马线粒体COI基因序列间的遗传距离和地理距离不具备线性相关性。对所有标本分区域进行错配分布分析,将所含序列数少于3的区域排除,结果表明加拿大安大略省和中国云南省的玉米黄呆蓟马种群在近期存在种群扩张,可能是最近才形成的种群;而加拿大亚伯达省、中国甘肃省、中国黑龙江省、中国吉林省、中国辽宁省、中国内蒙古的玉米黄呆蓟马种群稳定,长期存在。新北区和古北区的玉米黄呆蓟马种群稳定,长期存在;东洋区的玉米黄呆蓟马种群在近期存在种群扩张。3.单倍型H13与其他单倍型相差的碱基数最多。推测可能有其他单倍型在本研究中并未被检测到。可能是由于研究的标本数不足,不够具有普遍性和特殊性,不能准确完善的分析出单倍型的特点,并且所用基因数太少,不够具有代表性。可以加入其他基因进行后续分析,并搜集更多国家和地区的标本数据对结果进行完善。4.单倍型中介网络图中,单倍型H1和H3位于图的内部中心位置,并且出现频率最高,分布最广,推测H1和H3为比较原始的祖先单倍型。同时这两种单倍型在世界动物地理区系中分布最广,其中古北区所包含的单倍型种类最多,并且古北区的玉米黄呆蓟马种群稳定,推测最初玉米黄呆蓟马是从古北区开始演化并向其他区扩张。而在中国国内,单倍型H1在中国动物地理区系中分布最广,其中东北区所包含的单倍型种类最多,并且中国东北区的玉米黄呆蓟马种群稳定,长期存在,近期没有发生种群扩张,推测在中国国内,最初玉米黄呆蓟马是从中国东北区开始发生演化并向其他区扩张。
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