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宁夏枸杞产区蚜虫寄生蜂种类及遗传多样性

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宁夏枸杞LyciumbarbarumL.是宁夏的特色经济作物,近年来受蚜虫害严重。寄生蜂可以通过寄生蚜虫,有效控制蚜虫种群数量,是蚜虫的一类重要天敌。宁夏地区危害枸杞的蚜虫种类包括棉蚜Aphisgossypii、桃蚜Myzuspersicae和豆蚜Aphiscraccivora,但寄生蜂的种类尚未明确。因此了解优势寄生蜂种类和研究优势寄生蜂的遗传多样性及种群结构,将为应用及保护寄生蜂和防治枸杞蚜虫提供科学理论依据。 本论文调查了宁夏枸杞产区蚜虫寄生蜂种类及分布情况,并利用线粒体COI基因和微卫星分子标记研究两种优势寄生蜂的遗传多样性和遗传结构,主要结果如下: (1)发现蚜虫种类有棉蚜A.gossypii、桃蚜M.persicae、豆蚜A.craccivora、菜蚜Lipaphiserysimi和榆长斑蚜Tinocallissaltans,其中棉蚜为枸杞上的主要蚜虫。共采集11种寄生蜂,粗脊蚜茧蜂Aphidiuscolemani和广双瘤蚜茧蜂Binodoxyscommunis数量占比最高并且分布广泛,为优势寄生蜂。 (2)组装并注释2种优势寄生蜂的线粒体基因组,发现2种寄生蜂的线粒体基因排列方式与昆虫中最原始的线粒体排列方式相比,均在trnI-trnQ-trnM和trnW-trnC-trnY的tRNA簇中发生基因重排,广双瘤蚜茧蜂在trnL2-trnL1也发生了重排。开发并验证6对粗脊蚜茧蜂和24对广双瘤蚜茧蜂微卫星引物。 (3)基于微卫星标记和COI基因研究两种优势寄生蜂的遗传多样性。在粗脊蚜茧蜂种群中,中卫杞鑫(ZWQX)种群的遗传多样性指数和种群间分化系数较高,基于微卫星和COI分析的FST范围为0.05至0.68和0.06至0.31,表明该种群与其他种群存在较大的遗传分化。广双瘤蚜茧蜂的固原甘沟(GYGG)种群间分化系数较高,FST范围为0.10至0.18和0.02至0.67。 (4)对种群结构分析表明,2种寄生蜂的所有种群均被分为2个遗传簇。在粗脊蚜茧蜂种群内,银川李家(YCLJ)和中卫杞鑫(ZWQX)种群遗传距离较近,存在交集,为同一遗传簇,与其余种群聚集的遗传簇较远。在广双瘤蚜茧蜂中,中卫蒋湾(ZWJW)与其他种群为不同的遗传簇。优势寄生蜂部分种群虽有分化且遗传结构不同,但更多的种群呈现相似的遗传结构。 本论文明确宁夏枸杞产区优势寄生蜂的种类,为防治枸杞产区蚜虫和储备寄生蜂资源奠定理论基础。微卫星标记的开发和线粒体基因组的测定为寄生蜂的深入研究提供可靠的分子工具。利用分子标记探究遗传多样性和遗传结构,表明2种优势寄生蜂种群可能存在扩张的趋势,分析了遗传分化与寄主植物的关系,为优势寄生蜂在不同种植区的扩散利用提供基础数据,对寄生蜂的应用和保护具有一定程度的科学意义。

林嘉瑜

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蚜虫寄生蜂 遗传多样性 种群结构

硕士

资源利用与植物保护

李虎;魏书军

2023

中国农业大学

中文

S4