论文部分内容阅读
叶螨属(Tetranychus)隶属于蛛形纲(Arachnida),蜱螨亚纲(Acari),真螨目(Acariformes),叶螨科(Tetranychidae),是世界性的对粮食作物、经济作物、观赏性植物、林木等均有严重为害的重要农业害虫。叶螨虫体微小,种类繁多,且有些种间形态特征差异小,造成快速准确鉴定相对较困难。通常情况下,叶螨雄性外生殖器的形态与端锤的形状是鉴定叶螨最有效的特征,但往往雄成螨数量少或不易采到。为了解决形态鉴定的困难,分子生物学技术被越来越多地应用于物种鉴定。本文运用传统的形态学特征对采自甘肃省不同地区的叶螨进行形态鉴定,然后对其ITS1和COI序列进行测序和分析,旨在探索结合形态学和分子证据的叶螨种类鉴定方法,同时明确ITS1和COI是否是能够进行叶螨系统发生研究的有效分子标记。主要结果如下:1.甘肃省叶螨形态鉴定通过形态学方法对所采集的甘肃省不同地区的27个叶螨种群进行鉴定,共获得5种,即:截形叶螨Tetranychus truncatus、二斑叶螨Tetranychus urticae、山楂叶螨Tetranychus viennensis、神泽氏叶螨Tetranychus kanzawai和朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus。2.甘肃省叶螨种群核糖体ITS1核苷酸序列差异分析从甘肃叶螨种群中获得了27条长度为596-688bp不等的核苷酸序列,对序列碱基组成进行分析,碱基A、T、C、G平均含量为32.5%、31.0%、18.6%、17.9%。A+T含量(63.5%)明显高于C+G含量(36.5%),有明显的A/T偏倚性。核苷酸多样性为0.128。共检测出9个单倍型,单倍型指数为0.775。通过计算遗传距离,属间核苷酸差异大于种间,种间差异大于种内,叶螨属内遗传距离为0.000至0.384不等,种内遗传距离平均在0.002之内,符合种内核苷酸差异小于2%的标准。3.甘肃省叶螨种群线粒体COI核苷酸序列差异分析从甘肃叶螨种群中获得了27条长度为422~447bp不等的核苷酸序列,对序列碱基组成进行分析,碱基A、T、C、G平均含量为31.6%、43.9%、10.5%、14.0%。A+T含量(75.5%)明显高于C+G含量(24.5%),AT含量具有明显的偏倚性。核苷酸多样性为0.071。共检测出10个单倍型,单倍型指数为0.889。五个二斑叶螨种群的平均遗传距离为0.019。朱砂叶螨与二斑叶螨遗传距离最小,仅为0.005。柑橘全爪螨与截形叶螨遗传距离最大,为0.131。由此可见COI的核苷酸差异小于ITS1。4.基于ITS1和COI分子标记的甘肃省叶螨种群的鉴定及系统关系序列测序结果经由NCBI站点Blast比对后,证实了形态学鉴定出的五种叶螨。以ITS1和COI为分子标记对叶螨进行系统发生分析,明确了形态学鉴定的四个种群之间的亲缘关系,神泽氏叶螨与二斑叶螨亲缘关系较近,山楂叶螨与其他叶螨属内种群亲缘关系较远。通过分析倾向于支持二斑叶螨和朱砂叶螨为同种不同色型的观点,但神泽氏叶螨的发生地位没有很好的确立。5.基于联合序列的甘肃省叶螨属的系统关系对甘肃叶螨种群的ITS1和COI联合序列碱基组成进行分析,碱基A、T、C、G平均含量分别为32.1%,36.5%、15.2%和16.2%,A+T含量(68.6%)明显高于C+G含量,表现出AT偏倚性。各碱基在编码氨基酸密码子中位置差异较大,其中,在密码子第三位点A+T含量最高,为76.1%。27个叶螨种群间遗传距离为0.000~0.356不等。平均遗传距离为0.132。种间核苷酸差异最大的是兰州柑橘全爪螨种群和定西截形叶螨种群,为0.356,种间核苷酸差异最小的是兰州神泽氏叶螨种群和兰州二斑叶螨种群,为0.006。综上所述,ITS1和COI可以作为研究叶螨种类鉴定或系统关系的有效分子标记。结合形态学和分子证据的叶螨种类鉴定及系统关系,为叶螨的种类鉴定和系统关系研究提供相应的依据和参考。