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褐飞虱Nilaparvata lugens(St(M)l)属于同翅目(Homoptera)飞虱科(Delphacidae),其分布广泛,经济危害严重,是东南亚水稻种植区的主要迁飞性害虫之一。相关研究表明褐飞虱仅能在我国少数地方越冬,境外迁入的褐飞虱种群是造成暴发的重要原因之一。为做好褐飞虱的预测预报和防治工作了解该种害虫不同地理种群的遗传结构、探讨各种群间的亲源关系十分必要。 本研究采用富集文库法筛选出了高多态性的微卫星标记,并采用其中5个微卫星标记与1个线粒体基因序列标记相结合的方法,对采自东南亚10个不同地区的褐飞虱进行了系统的地理种群结构研究,获得了如下结果: 1.采用探针(AG)15、(AC)15通过磁珠富集法筛选微卫星位点,实验中共测序阳性克隆96个,阳性克隆产率为80.2%,筛选到了77个含有简单重复的序列;根据微卫星侧翼保守序列共合成31对微卫星引物,经鉴定其中21对可用,并且有16对微卫星引物具有较好的多态性,统计表明该16个微卫星位点以AG/GA为重复单位的占37.5%,以TC/CT为单位的占56.3%,以GAGT为单位的占6.3%。 2.采用5个微卫星位点检测了国内外10个褐飞虱地理种群(每个种群24个个体),同时采用线粒体COI基因扩增了上述褐飞虱地理种群(每个种群10个体)。在5个微卫星位点中,共检测到96个等位基因,各种群中平均等位基因数从8.6-11.2不等。平均期望杂合度与平均观察杂合度分别介于0.7148-0.8172和0.5917-0.7584之间,属较高水平。多态信息含量PIC分布于0.5570-0.9227之间,平均多态信息量为0.7624。哈温平衡与连锁不平衡检测显示各地理种群哈温平衡偏离常数均发生了不同程度的偏离,微卫星位点间只有一对(Z107与Z304)位点存在显著的连锁不平衡关系。在线粒体COI基因中,共定义了18个COI基因单倍型。各单倍型间的遗传距离范围在0.0010-0.3000之间,平均遗传距离为0.0700。核苷酸分歧度分与净核苷酸分歧度分别分布在0.0005-0.2032和0.0000-0.1590之间。两种分子标记的指标参数都显示出较好的遗传多样性,获得的数据均可用于种群结构分析。 3.基于微卫星标记和线粒体COI基因序列对10个褐飞虱地理种群间遗传分化指数FST值与遗传距离分析表明,腾冲种群与菲律宾种群各自与其它褐飞虱地理种群间都出现了显著的遗传分化。以微卫星标记得到的种群间遗传分化指数FST值与遗传距离分别在0.0015-0.1214和0.0067-0.5568之间,以mtDNA COI基因序列计算的遗传分化指数FST值遗传距离分别介于0.0000-0.7857和0.0000-0.2030之间。 4.通过分析基于微卫星标记遗传距离数据构建的UPGMA树与依据线粒体标记遗传距离生成的NJ树得出以下结论:各地理种群中大冶、文山、龙洲、勐海、南靖、海南、越南、泰国8个种群之间遗传距离较小,遗传分化不显著、亲源关系较近,聚为一个大类群。腾冲种群与其它地理种群间的遗传距离较大、基因交流较少、亲源关系较远聚为一个类群。菲律宾种群与除腾冲种群外的地理种群间存在一定的遗传分化,但不显著,单独聚为一个类群。从以上结论可以推断越南北部和越南南部匀可以为国内稻区提供虫源,与前人研究结果一致;前人认为泰国虫源对我国影响较小,但本文的结果表明此部分虫源对我国的影响不可忽视;本文的结果还表明菲律宾虫源可影响我国,但在程度上远不及中南半岛虫源;值得注意的是,云南西部的虫源与其它东南亚种群皆存在明显的遗传差异,因此可把云南西部及云南西部以西的区域的虫源(包括缅甸和孟加拉虫源)排除在东南亚褐飞虱迁飞体系之外。