基于线粒体COII基因序列推测黄脊竹蝗谱系地理结构

Phylogeographic structure of the bamboo grasshopper Ceracris kiangsu populations based on mitochondrial COII gene sequences

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摘要黄脊竹蝗是危害我国南方竹林的重要害虫.该蝗虫的幼虫和成虫主要以竹叶为食,经常引起大面积的竹林死亡,导致毛竹产量锐减.尽管人们对其生物学特性已经有了较为深入的了解,然而,关于其种群遗传结构以及种群发生、发展和迁移的历史研究极少,这对其灾害的预测十分不利.因此,我们研究黄脊竹蝗不同地理种群的遗传变异,探讨其遗传多样性和种群遗传结构.线粒体细胞色素C氧化酶亚基II (COII) 是在系统发生学和系统地理学研究中最受欢迎的分子标记之一,本研究即应用线粒体COII基因作为遗传标记对中国黄脊竹蝗分布范围内的种群进行了初步的谱系地理学分析,以期对今后该物种的生物防治提供基础资料.研究结果显示:1) AMOVA分析表明黄脊竹蝗存在明显的种群遗传结构;2) 黄脊竹蝗经历了一个近期集群和种群扩张,种群扩张时间估计为0.014百万年前,这处于末次冰期III和新冰期I之间的间冰期;3) 系统发生树与中间-连接网络图的结果相一致,即大部分地理距离较近的种群,在系统发生树中聚集为一支,亲缘关系相近;4) 本研究获得的具有浅显世系关系的系统发生分析结果,是邻近区域之间的高迁移率、集群过程和长距离迁移的证据.第四纪盛冰期阶段的气候和生态或环境状况的巨大波动可能对该蝗的遗传多样性和种群动态具有重要影响.

作者刘华宣 ^[1] 严李云 ^[1] 杨华 ^[2] 高尚 ^[1] 洪芳 ^[3] 刘娜娜 ^[4] 蒋国芳 ^[1] 学术成果认领

作者单位泉州师范学院海洋与食品学院,福建泉州362000;南京师范大学生命科学学院,南京210023 ^[1] 湖南乌云界国家级自然保护区管理局,湖南桃源,415700 ^[2] 泉州师范学院海洋与食品学院,福建泉州,362000 ^[3] 南京师范大学生命科学学院,南京,210023 ^[4]

关键词黄脊竹蝗 COII基因遗传多样性分析种群遗传结构单元型网络图 Ceracris kiangsu COII gene genetic diversity analysis population genetic structure haplotype network diagram

主题词基因(Genes)遗传结构(Genetic Structures)线粒体(Mitochondria)遗传(Heredity)性(Sex)

分类号 Q963 S433.2

栏目名称 生理与生化

DOI 10.3969/j.issn.1674-0858.2018.02.22

发布时间 2018-06-12

基金项目

国家自然科学基金 泉州市"桐江学者奖励计划"科研资助项目