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第一部分:五倍子蚜隶属于昆虫纲Insecta半翅目Hemiptera蚜总科Aphidoidea蚜科Aphididae,为转主寄生昆虫,其在第一寄主盐肤木属植物上形成的五倍子虫瘿是一种重要的中药和工业原料。目前,关于五倍子蚜在形态学和基础生态学方面已有较多研究,分子水平的研究也在逐步深入,本研究采用PCR扩增DNA序列直接测序的方法,测定了五倍子蚜中两个物种即北美五倍子蚜Melaphis rhois(3个种群32个个体)、角倍蚜Schlechtendalia chinensis(5个种群44个个体)的mtDNA部分片段,分别为细胞色素氧化酶I(COI)、细胞色素氧化酶II(COII)、细胞色素b(Cytb),对其遗传多样性、种群遗传分化及谱系地理学进行研究。主要的实验结果如下: (1)共获得mtDNA三个蛋白质编码基因共1522bp的序列,其中COI683bp, COII406bp,Cytb433bp。角倍蚜联合基因序列共检测到变异位点25个(1.6％),北美五倍子蚜M.rhois164个(10.8%),这两种五倍子蚜密码子第一、二位点均比较保守,变异主要发生在第三位点上。二者均有较高的A+T含量且第三位点最高,即A+T含量主要由第三密码子贡献。碱基转换明显高于颠换,且第三位点的转换/颠换比高于第一第二位点。 (2)角倍蚜44个个体共获得13个单倍型,总体单倍型多样性指数为0.860±0.002,总体核苷酸多样性指数为0.00371±0.00000,其中贵州种群遗传多样性指数最高;M.rhois32个个体共获得11个单倍型,总体单倍型多样性指数为0.867±0.001,核苷酸多样性指数0.03502±0.00003,其中美国新泽西洲种群遗传多样性指数最高,角倍蚜贵州种群和北美五倍子蚜新泽西种群应作为优势种群重点保护。 (3)AMOVA分析结果显示,角倍蚜种群内的变异高于种群间变异(Fst=0.2377, P<0.05),表明角倍蚜各种群间存在一定程度分化,M.rhois种群间的变异高于种群内变异(Fst=0.7269,P<0.001),表明M.rhois各种群间出现极显著分化。M.rhois各种群间遗传距离较大(0.0792-0.0819),其中俄亥俄种群与其他两种群的遗传距离很大且差异性显著,推测俄亥俄种群属于一亚种,而角倍蚜各种群间的遗传距离均较小(0.0026-0.0053),仅湖北种群与其他种群的遗传距离相对较大。 (4)基于单倍型的系统树和网络关系图显示,M.rhois各单倍型按地理分布形成明显的簇群,而角倍蚜各种群间的单倍型基本表现出一种平行式的分布格局,即没有按地理分布形成明显的簇群。 (5)中性检验结果显示M.rhois Tajimas D值为正,且单倍型歧点分布呈多峰型推测M.rhois可能在历史上长期处于动态平衡,地理隔离可能是造成其这种遗传结构特点的原因,而角倍蚜Tajimas D值为负,且为单峰倒钟型分布,明显符合种群扩张模型,说明角倍蚜在历史上可能发生过冰川期常有的种群扩张、避难所以及冰期后建群等事件。 第二部分:稻蝗Oxya隶属昆虫纲Insecta、直翅目Orthoptera、蝗总科Acridoidea,是农作物的主要害虫之一。鉴于稻蝗属核基因研究方面的空白、以及各物种之间关系混乱,本研究以核基因转录间隔区1(ITS1)序列作为分子标记,对获得的稻蝗属内七个物种的ITS1序列进行同源性比较、核苷酸使用频率和变异位点统计,分析种间核DNA变异情况,并以芋蝗作为外类群构建NJ和MP分子系统进化树,对我国稻蝗属部分物种种间相互关系进行探讨。实验结果如下: (1)本研究共获得7种稻蝗及外群芋蝗的ITS1序列381bp,序列碱基组成A、T、C、G平均含量分别为19.4%、21.1%、31.2%、28.2%,A+T平均含量为40.5%,而G+C平均含量为59.4%,AT含量低于GC含量,与线粒体基因AT含量高的特征不同。 (2)7种稻蝗ITS1序列共检测到48个变异位点,占所测序列的12.6%,其中有22个信息位点;与外类群相比,变异位点为100个,占所测序列的26.2%,其中信息位点27个。不同种间核苷酸替换数最高为36个,发生在小稻蝗与山稻蝗之间,变异率达9.45%;而无齿稻蝗与短翅稻蝗具有相同的ITS1区序列,彼此之间没有变异。 (3)系统发育分析显示,小稻蝗和其他稻蝗之间的关系相对较远,日本稻蝗和山稻蝗、短翅稻蝗和无齿稻蝗与中华稻蝗关系较近,海南稻蝗和日本稻蝗关系密切。