论文部分内容阅读
舞毒蛾Lymantria dispar Linnaeus,作为全北区广布的检疫性食叶害虫,根据雌虫的飞行能力的强弱、寄主范围大小等因素,被分为两型舞毒蛾:亚洲型舞毒蛾和欧洲型舞毒蛾,欧洲型舞毒蛾由舞毒蛾欧洲亚种Lymantriadispardispar组成;亚洲型舞毒蛾包括舞毒蛾亚洲亚种Lymantria dispar asiatica和舞毒蛾日本亚种Lymantria disparjaponica。其中,亚洲型舞毒蛾因雌成虫更善于飞行,且其寄主种类更加丰富,而被多个国家列为重点检疫和防控对象。中国作为舞毒蛾亚洲亚种的原产地,其不同地理种群的遗传分化情况和亚种分布情况还未得到准确定论。基于此,为了深入研究中国不同地区舞毒蛾的分化情况,明确是否存在其他的舞毒蛾亚种对中国入侵的情况,本实验首先基于9个核基因的微卫星位点,对来自世界23个地区的舞毒蛾的遗传结构和遗传多样性进行了分析,其次,对多个种群的舞毒蛾雄成虫外生殖器进行了解剖观察,选定了9个形态学因子对舞毒蛾特征进行定量分析,综合探索了不同地区舞毒蛾的分子和形态特征的差异和分化。主要结果如下:(1)舞毒蛾遗传多样性研究表明,种群间的等位基因数量相差较大,且中国地区舞毒蛾地理种群的等位基因数大多数高于国外地理种群。云南地区以及四川成都地区的舞毒蛾样本检测出了最多的私有等位基因(Privateallele),且仅俄罗斯和中国地区的舞毒蛾种群检测出了私有等位基因。研究表明舞毒蛾具有较高的遗传多样性。依据Fst和Mantel test测试结果,发现中国北方舞毒蛾在黑龙江和辽宁种群间,及内蒙通辽和查日苏种群间基本无分化;云南种群较为特殊,与其它种群均存在较大的遗传分化。中国贵州息烽与内蒙库都尔的舞毒蛾种群与法国和立陶宛的舞毒蛾种群遗传分化程度较低;舞毒蛾在中国不同地理种群间的遗传分化程度低于中国与国外种群间的分化程度;此外,遗传距离和地理距离矩阵的相关性检验显示两个矩阵显著正相关,相关系数为0.501,由此推测地理隔离可能是导致舞毒蛾产生遗传分化的重要原因之一。(2)舞毒蛾遗传距离的UPGMA系统发育树和主坐标分析(PCo A)结果均可将舞毒蛾分成两组:KG(希腊)、JL(立陶宛)、FR(法国)、Kdr(库都尔)、XJ(新疆)、XF(息烽),MA(马萨诸塞州)、NC(北卡罗来纳州)、CT(康涅狄格州)、RBI(俄罗斯希拉)的舞毒蛾聚为第1组,BJ(北京)、LN(辽宁)、TL(通辽)、HB(河北)、CRS(查日苏)、HLJ(黑龙江)、SX(山西),AH(安徽)、ZY(遵义)、CD(成都)、YN(云南)、Hu(本州岛)、RM(俄罗斯远东)的舞毒蛾聚为第2组。种群地理分布分别对应两型舞毒蛾:第1个分组为欧洲型舞毒蛾的样本,第2个组为亚洲型舞毒蛾的样本,两个主坐标的贡献率约为53.24%。(3)进一步对舞毒蛾的遗传结构进行研究,根据微卫星位点对舞毒蛾样本进行聚类分析,发现在划分为亚洲型舞毒蛾与欧洲型舞毒蛾的基础上,舞毒蛾还可以被细分为中国北方与俄罗斯远东群体、中国南方群体、日本群体、欧洲群体、北美与俄罗斯希拉群体这五个群簇。其中内蒙库都尔的部分样本被分入到中国北方舞毒蛾群簇,贵州息烽的部分样本被分入了中国南方舞毒蛾群簇,但是有意思的是:库都尔和息烽地区各有一些舞毒蛾样本与法国、希腊、立陶宛地区的舞毒蛾样本分入到同一群簇(说明息烽和库都尔的这些舞毒蛾样本表现出了与欧洲型舞毒蛾相近的亲缘关系)。俄罗斯远东地区舞毒蛾的一些位点与日本本州岛舞毒蛾分入一组,我们推测可能少量舞毒蛾日本亚种L.d.japonica已经被传入到了俄罗斯远东地区。(4)对所收集舞毒蛾样本(采自亚洲型舞毒蛾分布区)的雄成虫外生殖器玻片标本进行检视,发现除了来自中国云南和遵义南方地区的样本以外,其他地区舞毒蛾样本的抱器瓣端部指形凸起细长;囊形突多呈V型,基部较宽,端部尖锐。对另一批舞毒蛾样本(来自欧洲型舞毒蛾分布区和中国疑似有欧洲型舞毒蛾的传入地区)进行外生殖器检视,发现其抱器瓣指形凸起短粗;囊形突常为U型,基部与端部宽度相当,端部钝圆。总体而言,虽然舞毒蛾不同亚种之间的外生殖器差异不明显,但仍可以看出日本本州岛的舞毒蛾单一亚种在雄性外生殖器上与其他舞毒蛾亚种有显著差异。中国云南和遵义南方地区的舞毒蛾雄性生殖器官特征与中国高纬度地区的舞毒蛾种群有一定的差异。