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地中海实蝇是对蔬果的种植和贸易有着重大经济意义的危险性昆虫之一,因其具有食性广、繁殖力强、传播快、定殖能力强和危害重等特点,已受到越来越多的关注。国外,利用分子生物学的方法对地中海实蝇的物种鉴定和起源扩散方面的研究成为近年来对该虫研究的热点,而国内则鲜见报道。
本文以地中海实蝇的埃塞俄比亚、刚果、尼日利亚、贝宁、多哥、加纳、科特迪瓦、安哥拉、南非、埃及、黎巴嫩、法国、约旦、泰国、秘鲁、智利和美国夏威夷17个种群的样品作为研究对象,选取线粒体DNA CO I基因的部分序列,以及7个微卫星位点作为分子标记,分别从核外DNA和核DNA标记,编码蛋白DNA和非编码蛋白DNA标记等方面揭示的遗传多态性信息,综合探讨了地中海实蝇种群间的遗传多态性程度和分化程度,并进行聚类分析,主要得出如下结论:
(1) 以线粒体DNA CO I基因的一段长约600bp的片段为标记,对地中海实蝇17个种群共76个个体测得的序列进行碱基分析,序列中A+T的平均含量67.5%,具有很高的A+T偏向性。共有保守位点573个,变异位点27个,其中简约信息位点17个,序列中无碱基插入或缺失。三位密码子中,以第3位密码子具有更强的突变倾向,其Ti/Tv=4.9:1。第2位密码子则相对保守,在所标记的序列中没有变异点。
(2) 以CO I片段标记的地中海实蝇17个种群的76个个体共有33个单倍型,有5个为群间共享的单倍型,其分布具有明显的区域特异性。聚类分析显示,所有个体的单倍型主要分成两支,一支由下撒哈拉区种群组成,另一支由地中海区、南美和太平洋区组成。其中,下撒哈拉区种群的单倍型多样性明显较高。
(3) 选用的7个微卫星位点对地中海实蝇各种群均具有丰富的多态性,基因多样性参数均处于较高水平,其中每位点的有效基因数Ne、Shannons基因多样性指数I、表观杂合度Ho、期望杂合度He、平均杂合度H、Neis基因多样性指数平均为5.1057、1.9021、0.4783、0.7868、0.7843、0.5119。总体的表观杂合度Ho=0.4783。其中,位点Ccmic9提供的多态性信息最为丰富。种群间的分化系数F<,ST>=0.3490,Nm=0.4664,达高度分化水平,群间基因流低。
(4) 种群间的遗传相似度I=0.0141~0.9196,遗传距离D=0.0838~4.2616。利用遗传距离构建的聚类分析图显示,各种群聚类为两支系,其中,下撒哈拉区种群遗传多态性明显比其他区域的种群丰富,且与地中海区与及南美、太平洋区域有着较大的遗传距离,因此推测其属起源较早的分支。另一支则由地中海沿岸区域的种群和南美、太平洋区的种群组成。聚类结果与本文的线粒体CO I基因的聚类结果相一致。